Anorganické funkce jsou skupiny anorganických sloučenin, které mají podobné vlastnosti.
Základní klasifikace ve vztahu k chemickým sloučeninám je: organické sloučeniny jsou ty, které obsahují atomy uhlíku, zatímco anorganické sloučeniny jsou tvořeny dalšími chemickými prvky.
Existují výjimky jako CO, CO2 a dál2CO3, které navzdory uhlíku ve strukturním vzorci mají vlastnosti anorganických látek.
Čtyři hlavní anorganické funkce jsou: kyseliny, zásady, soli a oxidy.
Tyto 4 hlavní funkce definoval Arrhenius, chemik, který identifikoval ionty v kyselinách, zásadách a solích.
Kyseliny
Kyseliny jsou to kovalentní sloučeniny, to znamená, že sdílejí elektrony ve svých vazbách. Mají schopnost ionizovat ve vodě a tvořit náboje, uvolňovat H+ jako jediný kation.
Klasifikace kyselin
Kyseliny lze klasifikovat podle množství vodíku, které se uvolňuje do vodného roztoku a ionizuje, přičemž reaguje s vodou za vzniku hydroniového iontu.
| Počet ionizovatelných vodíků |
|---|
|
Monokyseliny: mají pouze jeden ionizovatelný vodík. Příklady: HNO3, HCl a HCN |
|
dikyseliny: mají dva ionizovatelné vodíky. Příklady: H2POUZE4, H2S a H2MnO4 |
|
Triacidy: mají tři ionizovatelné vodíky. Příklady: H3PRACH4 a H3BO3 |
|
tetracidy: mají čtyři ionizovatelné vodíky. Příklady: H4P7Ó7 |
Síla kyseliny se měří stupněm ionizace. Čím vyšší je hodnota silnější je kyselina, protože:
| stupeň ionizace |
|---|
|
silný: mají stupeň ionizace vyšší než 50%. |
|
mírný: mají stupeň ionizace mezi 5% a 50%. |
|
slabý: mají stupeň ionizace nižší než 5%. |
Kyseliny mohou nebo nemusí obsahovat prvek kyslíku ve své struktuře, tedy:
| přítomnost kyslíku |
|---|
|
Hidracidy: nemáte atomy kyslíku. Příklady: HCl, HBr a HCN. |
|
oxykyseliny: Prvek kyslík je přítomen v kyselé struktuře. Příklady: HClO, H2CO3 a HNO3. |
Kyselinová nomenklatura
Obecný vzorec kyseliny lze popsat jako HXTHE, kde A představuje aniont, který tvoří kyselinu, a vytvořená nomenklatura může být:
| ukončení aniontu | Ukončení kyseliny |
|---|---|
|
etho Příklad: Chlorid (Cl-) |
hydr Příklad: kyselina chlorovodíková (HCl) |
|
akt Příklad: chlorečnan |
ich Příklad: kyselina chlorovodíková (HClO3) |
|
velmi Příklad: dusitany |
kost Příklad: kyselina dusitá (HNO2) |
Vlastnosti kyselin
Hlavní charakteristiky kyselin jsou:
- Chutnají kysele.
- Nosí elektrický proud, protože jsou to elektrolytické roztoky.
- Při reakci s kovy, jako je hořčík a zinek, tvoří plynný vodík.
- Při reakci s uhličitanem vápenatým se tvoří oxid uhličitý.
- Mění acidobazické indikátory na konkrétní barvu (modrý lakmusový papír zčervená).
Hlavní kyseliny
Příklady: kyselina chlorovodíková (HCl), kyselina sírová (H2POUZE4), kyselina octová (CH3COOH), kyselina uhličitá (H2CO3) a kyselina dusičná (HNO3).
Ačkoli kyselina octová je kyselina z Organické chemie, je důležité znát její strukturu kvůli jejímu významu.
Základny
Základny jsou iontové sloučeniny tvořené kationty, většinou kovy, které se ve vodě disociují a uvolňují hydroxidový anion (OH-).
Základní klasifikace
Báze lze klasifikovat podle počtu hydroxylových skupin uvolněných do roztoku.
| Počet hydroxylových skupin |
|---|
|
Monobázy: mají pouze jeden hydroxyl. Příklady: NaOH, KOH a NH4Ach |
|
Databáze: mít dva hydroxyly. Příklady: Ca (OH)2Fe (OH)2 a Mg (OH)2 |
|
Tribázy: mít tři hydroxylové skupiny. Příklady: Al (OH)3 a Fe (OH)3 |
|
tetrabázy: mít čtyři hydroxylové skupiny. Příklady: Sn (OH)4 a Pb (OH)4 |
Báze jsou obecně iontové látky a síla báze se měří stupněm disociace.
Čím vyšší je hodnota silnější je základna, protože:
| disociační stupeň |
|---|
|
silný: mají stupeň disociace prakticky 100%. Příklady:
|
|
slabý: mají stupeň disociace pod 5%. Příklad: NH4OH a Zn (OH)2. |
| Rozpustnost ve vodě |
|---|
|
Rozpustný: zásady alkalických kovů a amonia. Příklady: Ca (OH)2, Ba (OH)2 a NH4Ach. |
|
Mírně rozpustný: základy kovů alkalických zemin. Příklady: Ca (OH)2 a Ba (OH)2. |
|
prakticky nerozpustný: jiné základy. Příklady: AgOH a Al (OH)3. |
Základní názvosloví
Obecný vzorec báze lze popsat jako , kde B představuje kladný radikál tvořící bázi a y je náboj určující počet hydroxylových skupin.
Nomenklatura pro základny s pevným zatížením je dána vztahem:
| Základny s pevným zatížením | ||
|---|---|---|
alkalické kovy |
hydroxid lithný |
LiOH |
| Alkalické zemské kovy | hydroxid hořečnatý |
Mg (OH)2 |
stříbrný |
hydroxid stříbrný |
AgOH |
| Zinek | hydroxid zinečnatý | Zn (OH)2 |
| Hliník | hydroxid hlinitý | Al (OH)3 |
Když má základna proměnné zatížení, nomenklatura může být dvěma způsoby:
| Základny s proměnným zatížením | |||
|---|---|---|---|
| Měď | Osel+ | hydroxid měďnatý I | CuOH |
| hydroxid měďný | |||
| Osel2+ | hydroxid měďnatý II | Cu (OH)2 | |
| hydroxid měďnatý | |||
| Žehlička | Víra2+ | Hydroxid železitý II | Fe (OH)2 |
| hydroxid železnatý | |||
| Víra3+ | Hydroxid železitý III | Fe (OH)3 | |
| hydroxid železitý |
Charakteristika základen
- Většina bází je nerozpustná ve vodě.
- Proveďte elektrický proud ve vodném roztoku.
- Jsou kluzké.
- Reagují s kyselinou za vzniku soli a vody jako produktů.
- Mění acidobazické indikátory na konkrétní barvu (červený lakmusový papír se změní na modrou).
Hlavní základny
Báze jsou široce používány v čisticích prostředcích a také v procesech chemického průmyslu.
Příklady: hydroxid sodný (NaOH), hydroxid hořečnatý (Mg (OH)2), hydroxid amonný (NH4OH), hydroxid hlinitý (Al (OH)3) a hydroxid vápenatý (Ca (OH)2).
soli
soli jsou iontové sloučeniny, které mají alespoň jeden jiný kation než H+ a anion jiný než OH-.
Sůl lze získat neutralizační reakcí, kterou je reakce mezi kyselinou a bází.
Reakcí kyseliny chlorovodíkové s hydroxidem sodným se získá chlorid sodný a voda.
Vzniklá sůl se skládá z kyselého aniontu (Cl-) a základním kationtem (Na+).
Klasifikace solí
Níže máme hlavní skupiny solí, které lze klasifikovat podle rozpustnosti ve vodě a změny pH roztoku následovně:
| Rozpustnost nejběžnějších solí ve vodě | |||
|---|---|---|---|
| Rozpustný | Dusičnany | Výjimky: Octan stříbrný. |
|
| Chloráty | |||
Octany |
|||
| Chloridy | Výjimky: |
||
| Bromidy | |||
| Jodidy | |||
| Sírany |
Výjimky: |
||
| Nerozpustný | Sulfidy |
Výjimky: alkalických zemin a amonia. |
|
| Uhličitany | Výjimky: Alkalické kovy a amonium. |
||
| Fosfáty |
| pH | |
|---|---|
| neutrální soli |
Po rozpuštění ve vodě nemění pH. Příklad: NaCl. |
| kyselé soli |
Když jsou rozpuštěny ve vodě, nastaví pH roztoku na méně než 7. Příklad: NH4Cl. |
| bazické soli |
Když jsou rozpuštěny ve vodě, pH roztoku je vyšší než 7. Příklad: CH3COONa. |
Kromě rodin solí, které jsme viděli dříve, existují i jiné druhy solí, jak je uvedeno v tabulce níže.
| Jiné druhy solí | |
|---|---|
| vodíkové soli | Příklad: NaHCO3 |
| Hydroxy-soli | Příklad: Al (OH)2Cl |
| podvojné soli | Příklad: KNaSO4 |
| hydratované soli | Příklad: CuSO4. 5 hodin2Ó |
| komplexní soli | Příklad: [Cu (NH3)4]POUZE4 |
Názvosloví solí
Obecně se nomenklatura soli řídí následujícím pořadí:
| anionové jméno | název kationtu | název soli |
|---|---|---|
|
Cl- Chlorid |
Víra3+ Železo III |
FeCl3 Chlorid železitý III |
|
Síran |
Na+ Sodík |
Na2POUZE4 Síran sodný |
|
Dusitany |
K.+ Draslík |
KNO2 Dusitan draselný |
|
br- Bromid |
Tady2+ Vápník |
CaBr2 bromid vápenatý |
Vlastnosti solí
- Jsou to iontové sloučeniny.
- Jsou pevné a krystalické.
- Trpí varem při vysokých teplotách.
- Veďte elektrický proud v roztoku.
- Chutnají slaně.
Hlavní soli
Příklady: dusičnan draselný (KNO3), chlornan sodný (NaClO), fluorid sodný (NaF), uhličitan sodný (Na2CO3) a síran vápenatý (CaSO4).
Oxidy
Oxidy jsou binární sloučeniny (iontové nebo molekulární), které mají dva prvky. Ve svém složení mají kyslík, který je jejich nejvíce elektronegativním prvkem.
Obecný vzorec pro oxid je , kde C je kation a jeho náboj y se stává indexem v oxidu tvořícím sloučeninu:
Klasifikace oxidů
| Podle chemických vazeb | |
|---|---|
| Iontový |
Kombinace kyslíku s kovy. Příklad: ZnO. |
| Molekulární |
Kombinace kyslíku s nekovovými prvky. Příklad: OS2. |
| Podle vlastností | |
|---|---|
| Základy |
Ve vodném roztoku mění pH na více než 7. Příklad: Četl jsem2O (a další alkalické kovy a kovy alkalických zemin). |
| Kyseliny |
Ve vodném roztoku reagují s vodou a tvoří kyseliny. Příklady: CO2, POUZE3 a žádná2. |
| Neutrály |
Některé oxidy, které nereagují s vodou. Příklad: CO. |
| Peroxidy |
Ve vodném roztoku reagují s vodou nebo zředěnými kyselinami a tvoří peroxid vodíku H2Ó2. Příklad: Na2Ó2. |
| amfoterů |
Mohou se chovat jako kyseliny nebo zásady. Příklad: ZnO. |
Názvosloví oxidů
Obecně se nomenklatura oxidu řídí následujícím pořadí:
| Název podle druhu oxidu | |
|---|---|
| iontové oxidy |
Příklady oxidů s pevným nábojem: CaO - oxid vápenatý Al2Ó3 - oxid hlinitý |
|
Příklady oxidů s proměnlivým nábojem: FeO - oxid železitý II Víra2Ó3 - Oxid železitý III | |
| molekulární oxidy |
Příklady: CO - oxid uhelnatý N2Ó5 - Oxid dusný |
Oxidové charakteristiky
- Jsou to binární látky.
- Vznikají vazbou kyslíku na jiné prvky, kromě fluoru.
- Oxidy kovů při reakci s kyselinami tvoří sůl a vodu.
- Nekovové oxidy při reakci s bázemi tvoří sůl a vodu.
Hlavní oxidy
Příklady: oxid vápenatý (CaO), oxid manganatý (MnO2), oxid cínu (SnO2), oxid železitý III (Fe2Ó3) a oxid hlinitý (Al2CO3).
Cvičení na přijímací zkoušky
1. (UEMA / 2015) Č2a OS2 jsou plyny, které způsobují znečištění ovzduší a které kromě způsobených škod vedou k tvorbě kyselých dešťů, když tyto plyny reagují s částicemi vody přítomnými v oblacích a produkují se HNO3 a H2POUZE4.
Pokud jsou tyto sloučeniny přenášeny atmosférickými srážkami, vytvářejí poruchy, jako je znečištění pitné vody, koroze vozidel, historické památky atd.
Anorganické sloučeniny uvedené v textu odpovídají funkcím:
a) soli a oxidy
b) zásady a soli
c) kyseliny a zásady
d) zásady a oxidy
e) oxidy a kyseliny
Správná alternativa: e) oxidy a kyseliny.
Oxidy jsou sloučeniny tvořené kyslíkem a dalšími prvky, kromě fluoru.
Kyseliny při kontaktu s vodou podléhají ionizaci a produkují hydroniový ion. U dotyčných kyselin máme následující reakce:
HNO3 je monokyselina, protože má pouze jeden ionizovatelný vodík. Již H2POUZE4 je to dikyselina, protože má dva ionizovatelné vodíky.
Ostatní anorganické funkce přítomné v otázkách odpovídají:
Zásady: hydroxylové ionty (OH-) iontově vázané s kovovými kationty.
Soli: produkt neutralizační reakce mezi kyselinou a zásadou.
Dozvědět se víc ochemické funkce.
2. (UNEMAT / 2012) V každodenním životě používáme různé chemické produkty, jako je hořčíkové mléko, ocet, vápenec a hydroxid sodný.
Je správné konstatovat, že uvedené látky patří do příslušných chemických funkcí:
a) kyselina, báze, sůl a báze
b) báze, sůl, kyselina a báze
c) báze, kyselina, sůl a báze
d) kyselina, zásada, zásada a sůl
e) sůl, kyselina, sůl a báze
Správná alternativa: c) báze, kyselina, sůl a báze.
Hořčíkové mléko, vápenec a hydroxid sodný jsou příklady sloučenin, které ve svých strukturách obsahují anorganické funkce.
Ocet je organická sloučenina tvořená slabou karboxylovou kyselinou.
V tabulce níže můžeme pozorovat struktury každého z nich a chemické funkce, které je charakterizují.
| Produkt | Hořčíkové mléko | Ocet | Vápenec | Louh sodný |
|---|---|---|---|---|
| Chemický kompost | hydroxid hořečnatý | Octová kyselina | Uhličitan vápenatý | Hydroxid sodný |
| Vzorec | ||||
| chemická funkce | Základna | karboxylová kyselina | sůl | Základna |
Hořčíkové mléko je suspenze hydroxidu hořečnatého používaného k léčbě žaludeční kyseliny, protože reaguje s kyselinou chlorovodíkovou ze žaludeční šťávy.
Ocet je díky své vůni a chuti široce používaným kořením hlavně při přípravě pokrmů.
Vápenec je sedimentární hornina, jejíž hlavní rudou je kalcit, který obsahuje velké množství uhličitanu vápenatého.
Žíravá soda je obchodní název pro hydroxid sodný, silnou bázi používanou v mnoha průmyslových procesech a v domácnostech k ucpávání potrubí kvůli hromadění olejů a tuků.
3. (UDESC / 2008) Pokud jde o kyselinu chlorovodíkovou, lze konstatovat, že:
a) ve vodném roztoku umožňuje průchod elektrického proudu
b) je dikyselina
c) je slabá kyselina
d) má nízký stupeň ionizace
e) je iontová látka
Správná alternativa: a) ve vodném roztoku umožňuje průchod elektrického proudu.
Kyselina chlorovodíková je monokyselina, protože obsahuje pouze jeden ionizovatelný vodík.
Jedná se o molekulární sloučeninu s vysokým stupněm ionizace, a proto jde o silnou kyselinu, která při uzavření smlouvy s vodou rozdělí svoji molekulu na ionty následovně:
Jak Arrhenius pozoroval ve svých experimentech, kladné ionty vznikající při ionizaci se pohybují směrem k zápornému pólu, zatímco záporné ionty se pohybují směrem ke kladnému pólu.
Tímto způsobem do řešení proudí elektrický proud.
Další problémy s komentovaným rozlišením viz také: cvičení anorganických funkcí.
