Epäorgaaniset toiminnot: hapot, emäkset, suolat ja oksidit

Epäorgaaniset toiminnot ovat epäorgaanisten yhdisteiden ryhmiä, joilla on samanlaiset ominaisuudet.

Perusluokitus kemiallisten yhdisteiden suhteen on: orgaaniset yhdisteet ovat niitä, jotka sisältävät hiiliatomeja, kun taas orgaaniset yhdisteet sisältävät hiiliatomeja. epäorgaaniset yhdisteet ne muodostuvat muista kemiallisista alkuaineista.

On poikkeuksia, kuten CO, CO₂ ja edelleen₂CO₃jolla on epäorgaanisten aineiden ominaisuuksia, vaikka rakenteessa on hiiltä.

Neljä epäorgaanista toimintoa ovat: hapot, emäkset, suolat ja oksidit.

Nämä neljä päätoimintoa määritteli Arrhenius, kemisti, joka tunnisti ionit hapoissa, emäksissä ja suoloissa.

Hapot

Hapot ne ovat kovalentteja yhdisteitä, toisin sanoen heillä on yhteisiä elektroneja sidoksissaan. Heillä on kyky ionisoida vedessä ja muodostaa varauksia vapauttamalla H⁺ ainoana kationina.

Happojen luokitus

Hapot voidaan luokitella sen vedyn määrän mukaan, joka vapautuu vesiliuokseen ja ionisoituu reagoiden veden kanssa muodostaen hydroniumionin.

Ionisoituvien vetyjen lukumäärä
Yksihapot: heillä on vain yksi ionisoituva vety. Esimerkkejä: HNO3, HCl ja HCN
dihapot: on kaksi ionisoitavaa vetyä. Esimerkkejä: H2VAIN4, H2S ja H2MnO4
Triasidit: on kolme ionisoitavaa vetyä. Esimerkkejä: H3PÖLY4 ja H3BO3
tetrasideja: on neljä ionisoitavaa vetyä. Esimerkkejä: H4P7O7

Hapon vahvuus mitataan ionisaatioasteella. Mitä suurempi arvo on vahvempi on happo, koska:

ionisaatioaste
vahva: ionisointiaste on yli 50%.
kohtalainen: ionisaatioaste on välillä 5% - 50%.
heikko: ionisaatioaste on alle 5%.

Hapot voivat sisältää tai olla sisällyttämättä alkuaineen happea rakenteessaan, joten:

hapen läsnäolo
Hidrasidit: ei ole happiatomeja. Esimerkkejä: HCI, HBr ja HCN.
oksihapot: Happielementtiä on happorakenteessa. Esimerkkejä: HClO, H2CO3 ja HNO3.

Happojen nimikkeistö

Hapon yleinen kaava voidaan kuvata seuraavasti H_x, jossa A edustaa happoa muodostavaa anionia ja syntyvä nimikkeistö voi olla:

anionin irtisanominen	Hapon lopettaminen
etiikka Esimerkki: Kloridi (Cl^-)	vesipitoinen Esimerkki: suolahappo (HCl)
toimia Esimerkki: kloraatti	ich Esimerkki: kloorihappo (HClO3)
erittäin Esimerkki: nitriitti	luu Esimerkki: typpihappo (HNO2)

Happojen ominaisuudet

Happojen pääominaisuudet ovat:

• Ne maistuvat hapan.
• Ne kuljettavat sähkövirtaa, koska ne ovat elektrolyyttisiä ratkaisuja.
• Ne muodostavat vetykaasua, kun ne reagoivat metallien kuten magnesiumin ja sinkin kanssa.
• Muodosta hiilidioksidi reagoiden kalsiumkarbonaatin kanssa.
• Ne muuttavat happo-emäs-indikaattorit tiettyyn väriin (sininen lakmuspaperi muuttuu punaiseksi).

Tärkeimmät hapot

Esimerkkejä: kloorivetyhappo (HCl), rikkihappo (H₂VAIN₄), etikkahappo (CH₃COOH), hiilihappo (H₂CO₃) ja typpihappo (HNO₃).

Vaikka etikkahappo on orgaanisen kemian happo, on tärkeää tietää sen rakenne sen tärkeyden vuoksi.

Pohjat

Pohjat ovat kationien muodostamia ionisia yhdisteitä, enimmäkseen metalleja, jotka dissosioituvat vedessä vapauttaen hydroksidianionin (OH^-).

Perusluokitus

Emäkset voidaan luokitella liuokseen vapautuvien hydroksyylien lukumäärän mukaan.

Hydroksyylien lukumäärä
Monoalustat: heillä on vain yksi hydroksyyli. Esimerkkejä: NaOH, KOH ja NH4vai niin
Dibaasit: on kaksi hydroksyyliä. Esimerkkejä: Ca (OH)2, Fe (OH)2 ja Mg (OH)2
Tribases: on kolme hydroksyyliä. Esimerkkejä: Al (OH)3 ja Fe (OH)3
tetrabaasit: on neljä hydroksyyliä. Esimerkkejä: Sn (OH)4 ja Pb (OH)4

Emäkset ovat yleensä ionisia aineita, ja emäksen vahvuus mitataan dissosiaatioasteella.

Mitä suurempi arvo on vahvempi on perusta, koska:

dissosiaatioaste
vahva: Heillä on dissosiaatioaste käytännössä 100%. Esimerkkejä: Alkalimetalliemäkset, kuten NaOH ja KOH. Maa-alkalimetalliemäkset, kuten Ca (OH)2 ja Ba (OH)2. Poikkeukset: Be (OH)2 ja Mg (OH)2
heikko: dissosiaatioaste on alle 5%. Esimerkki: NH4OH ja Zn (OH)2.

Vesiliukoisuus
Liukeneva: alkalimetalli- ja ammoniumemäkset. Esimerkkejä: Ca (OH)2, Ba (OH)2 ja NH4Vai niin.
Hieman liukeneva: maa-alkalimetalliemäkset. Esimerkkejä: Ca (OH)2 ja Ba (OH)2.
käytännössä liukenematon: muut pohjat. Esimerkkejä: AgOH ja Al (OH)3.

Perusnimikkeistö

Emäksen yleiskaava voidaan kuvata seuraavasti , jossa B edustaa emästä muodostavaa positiivista radikaalia ja y on varaus, joka määrää hydroksyylien lukumäärän.

Kiinteän kuorman kantojen nimikkeistö saadaan:

Alustat kiinteällä kuormalla
alkalimetallit	litiumhydroksidi	LiOH
Alkalimetallimetallit	magnesiumhydroksidi	Mg (OH)2
Hopea	hopeahydroksidi	AgOH
Sinkki	sinkkihydroksidi	Zn (OH)2
Alumiini	alumiinihydroksidi	Al (OH)3

Kun pohjalla on vaihteleva kuormitus, nimikkeistö voi olla kahdella tavalla:

Alustat vaihtelevalla kuormalla
Kupari	Perse^+	kuparihydroksidi I	CuOH
kuparihydroksidi
Perse^2+	kuparihydroksidi II	Cu (OH)2
kuprihydroksidi
Rauta	Usko^2+	Rautahydroksidi II	Fe (OH)2
rautahydroksidi
Usko^3+	Rautahydroksidi III	Fe (OH)3
rautahydroksidi

Emästen ominaisuudet

• Useimmat emäkset eivät liukene veteen.
• Suorita sähkövirta vesiliuoksessa.
• Ne ovat liukkaita.
• Ne reagoivat hapon kanssa muodostaen suolaa ja vettä tuotteina.
• Ne muuttavat happo-emäs-indikaattorit tiettyyn väriin (punainen lakmuspaperi muuttuu siniseksi).

Tärkeimmät perusteet

Emäksiä käytetään laajalti puhdistusaineissa ja myös kemianteollisuuden prosesseissa.

Esimerkkejä: natriumhydroksidi (NaOH), magnesiumhydroksidi (Mg (OH)₂), ammoniumhydroksidi (NH₄OH), alumiinihydroksidi (Al (OH)₃) ja kalsiumhydroksidia (Ca (OH)₂).

suolat

suolat ovat ioniyhdisteitä, joilla on ainakin yksi muu kationi kuin H⁺ ja muu anioni kuin OH^-.

Suola voidaan saada neutralointireaktiossa, joka on hapon ja emäksen välinen reaktio.

Suolahapon reaktio natriumhydroksidin kanssa tuottaa natriumkloridia ja vettä.

Muodostunut suola koostuu happoanionista (Cl^-) ja emäskationilla (Na⁺).

Suolojen luokitus

Alla on tärkeimmät suolaperheet, jotka voidaan luokitella vesiliukoisuuden ja liuoksen pH-muutoksen mukaan seuraavasti:

Yleisimpien suolojen vesiliukoisuus
Liukeneva	Nitraatit		Poikkeukset: Hopeasetaatti.
Kloraatit
Asetaatit
Kloridit		Poikkeukset:
Bromidit
Jodidit
Sulfaatit		Poikkeukset:
Liukenematon	Sulfidit		Poikkeukset: Alkalimetallisulfidit, maa-alkali ja ammonium.
Karbonaatit		Poikkeukset: Alkalimetallien ja ammoniumin.
Fosfaatit

pH
neutraalit suolat	Veteen liuotettuna ne eivät muuta pH: ta. Esimerkki: NaCl.
happosuolat	Kun ne on liuotettu veteen, niiden liuoksen pH on alle 7. Esimerkki: NH4Cl.
emäksiset suolat	Kun ne on liuotettu veteen, niiden pH on yli 7. Esimerkki: CH3COONa.

Aiemmin havaittujen suolaperheiden lisäksi on olemassa muita suolatyyppejä, kuten alla olevassa taulukossa on esitetty.

Muun tyyppiset suolat
vetysuolat	Esimerkki: NaHCO3
Hydroksisuolat	Esimerkki: Al (OH)2Cl
kaksoissuolat	Esimerkki: KNaSO4
hydratoidut suolat	Esimerkki: CuSO4. 5 tuntia2O
kompleksisuolat	Esimerkki: [Cu (NH3)4]VAIN4

Suolojen nimikkeistö

Suolan nimikkeistö noudattaa yleensä seuraavaa järjestystä:

anionin nimi	kationin nimi	suolan nimi
Cl^- Kloridi	Usko^3+ Rauta III	FeCl3 Rautakloridi III
Sulfaatti	Klo^+ Natrium	Klo2VAIN4 Natriumsulfaatti
Nitriitti	K^+ Kalium	KNO2 Kaliumnitriitti
br^- Bromidi	Tässä^2+ Kalsium	CaBr2 kalsiumbromidi

Suolojen ominaisuudet

• Ne ovat ionisia yhdisteitä.
• Ne ovat kiinteitä ja kiteisiä.
• Kärsii kiehumisesta korkeissa lämpötiloissa.
• Suorita sähkövirta liuoksessa.
• Ne maistuvat suolaiselta.

Tärkeimmät suolat

Esimerkkejä: kaliumnitraatti (KNO₃), natriumhypokloriitti (NaClO), natriumfluoridi (NaF), natriumkarbonaatti (Na₂CO₃) ja kalsiumsulfaatti (CaSO₄).

Oksidit

Oksidit ovat binaarisia yhdisteitä (ionisia tai molekyylisiä), joilla on kaksi elementtiä. Heidän koostumuksessaan on happea, mikä on heidän elektronegatiivisin elementtinsä.

Oksidin yleinen kaava on jossa C on kationi ja sen varauksesta y tulee indeksi yhdistettä muodostavassa oksidissa:

Oksidien luokitus

Kemiallisten sidosten mukaan
Ioninen	Hapen yhdistäminen metallien kanssa. Esimerkki: ZnO.
Molekyylinen	Hapen yhdistäminen ei-metallisten alkuaineiden kanssa. Esimerkki: käyttöjärjestelmä2.

Ominaisuuksien mukaan
Perusasiat	Vesiliuoksessa ne muuttavat pH-arvon yli 7. Esimerkki: Luin2O (ja muut alkali- ja maa-alkalimetallit).
Hapot	Vesiliuoksessa ne reagoivat veden kanssa ja muodostavat happoja. Esimerkkejä: CO2, VAIN3 ja ei2.
Neutraalit	Jotkut oksidit, jotka eivät reagoi veden kanssa. Esimerkki: CO.
Peroksidit	Vesiliuoksessa ne reagoivat veden tai laimennettujen happojen kanssa ja muodostavat vetyperoksidia H2O2. Esimerkki: Na2O2.
Amfotöörit	Ne voivat käyttäytyä kuten hapot tai emäkset. Esimerkki: ZnO.

Oksidien nimikkeistö

Yleensä oksidin nimikkeistö noudattaa seuraavaa järjestystä:

Nimi oksidityypin mukaan
ioniset oksidit	Esimerkkejä kiinteän varauksen oksideista: CaO - kalsiumoksidi Al2O3 - alumiinioksidi
Esimerkkejä oksideista, joilla on vaihteleva varaus: FeO - rautaoksidi II Usko2O3 - rautaoksidi III
molekyylioksidit	Esimerkkejä: CO - hiilimonoksidi N2O5 - dityppipentoksidi

Oksidin ominaisuudet

• Ne ovat binaarisia aineita.
• Ne muodostuvat hapen sitoutumisesta muihin alkuaineisiin paitsi fluoriin.
• Metallioksidit muodostavat reagoiessaan happojen kanssa suolaa ja vettä.
• Ei-metalliset oksidit reagoivat emästen kanssa muodostaen suolaa ja vettä.

Tärkeimmät oksidit

Esimerkkejä: kalsiumoksidi (CaO), mangaanioksidi (MnO₂), tinaoksidi (SnO₂), rautaoksidi III (Fe₂O₃) ja alumiinioksidia (Al₂CO₃).

Valintakokeen harjoitukset

1. (UEMA / 2015) EI₂ja käyttöjärjestelmä₂ ovat kaasuja, jotka aiheuttavat ilmansaasteita, jotka aiheuttamien vahinkojen joukossa aiheuttavat happosateita, kun nämä kaasut reagoivat pilvissä olevien vesihiukkasten kanssa HNO₃ ja H₂VAIN₄.

Nämä yhdisteet aiheuttavat ilmakehän saostumalla häiriöitä, kuten juomaveden saastumista, ajoneuvojen korroosiota, historiallisia muistomerkkejä jne.

Tekstissä mainitut epäorgaaniset yhdisteet vastaavat vastaavasti toimintoja:

a) suolat ja oksidit
b) emäkset ja suolat
c) hapot ja emäkset
d) emäkset ja oksidit
e) oksidit ja hapot

Katso Vastaus

Oikea vaihtoehto: e) oksidit ja hapot.

Oksidit ovat happen ja muiden alkuaineiden muodostamia yhdisteitä, paitsi fluoria.

Hapot joutuessaan kosketuksiin veden kanssa ionisoituvat ja tuottavat hydroniumionia. Kyseisten happojen suhteen meillä on seuraavat reaktiot:

HNO₃ se on yksihappoinen, koska siinä on vain yksi ionisoituva vety. H₂VAIN₄ se on dihappo, koska siinä on kaksi ionisoitavaa vetyä.

Muut kysymyksissä esiintyvät epäorgaaniset toiminnot vastaavat:

Emäkset: hydroksyyli-ionit (OH^-) ionisesti sidottu metallikationeihin.

Suolat: hapon ja emäksen välisen neutralointireaktion tuote.

Lisätietojakemialliset toiminnot.

2. (UNEMAT / 2012) Käytämme jokapäiväisessä elämässämme erilaisia ​​kemiallisia tuotteita, kuten magnesiummaitoa, etikkaa, kalkkikiveä ja kaustista soodaa.

On oikein todeta, että nämä mainitut aineet kuuluvat vastaavasti kemiallisiin toimintoihin:

a) happo, emäs, suola ja emäs
b) emäs, suola, happo ja emäs
c) emäs, happo, suola ja emäs
d) happo, emäs, emäs ja suola
e) suola, happo, suola ja emäs

Katso Vastaus

Oikea vaihtoehto: c) emäs, happo, suola ja emäs.

Magnesiummaito, kalkkikivi ja kaustinen sooda ovat esimerkkejä yhdisteistä, jotka sisältävät rakenteessaan epäorgaanisia toimintoja.

Etikka on orgaaninen yhdiste, jonka muodostaa heikko karboksyylihappo.

Alla olevassa taulukossa voimme havaita kunkin rakenteet ja niitä kuvaavat kemialliset toiminnot.

Tuote	Magnesiummaito	Etikka	Kalkkikivi	Lipeäkivi
Kemiallinen komposti	magnesiumhydroksidi	Etikkahappo	Kalsiumkarbonaatti	Natriumhydroksidia
Kaava
kemiallinen toiminta	Pohja	karboksyylihappo	suola	Pohja

Magnesiummaito on magnesiumhydroksidin suspensio, jota käytetään mahahapon hoitoon, koska se reagoi mahahapon suolahapon kanssa.

Etikka on laajalti käytetty mauste pääasiassa ruoanvalmistuksessa aromin ja maun vuoksi.

Kalkkikivi on sedimenttikivi, jonka pääasiallinen malmi on kalsiitti, joka sisältää suuria määriä kalsiumkarbonaattia.

Kaustinen sooda on kauppanimi natriumhydroksidille, joka on vahva emäs, jota käytetään monissa teollisissa prosesseissa ja kotitalouksissa putkien tukkeutumiseen öljyjen ja rasvan kertymisen vuoksi.

3. (UDESC / 2008) Kloorivetyhapon osalta voidaan sanoa, että:

a) vesiliuoksessa ollessaan se sallii sähkövirran kulkemisen
b) on dihappo
c) on heikko happo
d) sillä on pieni ionisaatioaste
e) on ioninen aine

Katso Vastaus

Oikea vaihtoehto: a) vesiliuoksessa se sallii sähkövirran kulkemisen.

Kloorivetyhappo on yksihappo, koska siinä on vain yksi ionisoituva vety.

Se on molekyyliyhdiste, jolla on korkea ionisoitumisaste, ja siksi se on vahva happo, joka vedessä supistuessaan hajottaa molekyylinsä ioneiksi seuraavasti:

Kuten Arrhenius havaitsi kokeissaan, ionisaatiossa muodostuneet positiiviset ionit siirtyvät kohti negatiivista napaa, kun taas negatiiviset ionit liikkuvat kohti positiivista napaa.

Tällä tavalla ratkaisuun virtaa sähkövirta.

Katso lisää kommentoidun ratkaisun aiheita myös: epäorgaanisten toimintojen harjoituksia.