Fonctions inorganiques: acides, bases, sels et oxydes

Les fonctions inorganiques sont des groupes de composés inorganiques qui ont des caractéristiques similaires.

Une classification fondamentale par rapport aux composés chimiques est la suivante: les composés organiques sont ceux qui contiennent des atomes de carbone, tandis que les composés organiques contiennent des atomes de carbone. composés inorganiques sont formés par d'autres éléments chimiques.

Il existe des exceptions telles que CO, CO₂ et sur₂CO₃, qui bien qu'ayant du carbone dans la formule structurelle, ont des caractéristiques de substances inorganiques.

Les quatre principales fonctions inorganiques sont: acides, bases, sels et oxydes.

Ces 4 fonctions principales ont été définies par Arrhenius, un chimiste qui a identifié les ions dans les acides, les bases et les sels.

Acides

Acides ce sont des composés covalents, c'est-à-dire qu'ils partagent des électrons dans leurs liaisons. Ils ont la capacité de s'ioniser dans l'eau et de former des charges, libérant H⁺ comme le seul cation.

Classification des acides

Les acides peuvent être classés en fonction de la quantité d'hydrogène libérée dans une solution aqueuse et s'ioniser, réagissant avec l'eau pour former l'ion hydronium.

Nombre d'hydrogènes ionisables
Monoacides: ils n'ont qu'un seul hydrogène ionisable. Exemples: HNO3, HCl et HCN
diacides: ont deux hydrogènes ionisables. Exemples: H2SEUL4, H2S et H2MnO4
Triacides: ont trois hydrogènes ionisables. Exemples: H3POUSSIÈRE4 et H3BO3
tétracides: ont quatre hydrogènes ionisables. Exemples: H4P7O7

La force d'un acide est mesurée par le degré d'ionisation. Plus la valeur de plus fort est l'acide parce que :

degré d'ionisation
fort: ont un degré d'ionisation supérieur à 50%.
modérer: ont un degré d'ionisation compris entre 5% et 50%.
faible: ont un degré d'ionisation inférieur à 5%.

Les acides peuvent contenir ou non l'élément oxygène dans leur structure, ainsi :

présence d'oxygène
Hidracides: n'ont pas d'atomes d'oxygène. Exemples: HCl, HBr et HCN.
oxyacides: L'élément oxygène est présent dans la structure acide. Exemples: HClO, H2CO3 et HNO3.

Nomenclature des acides

La formule générale d'un acide peut être décrite comme H_XLES, où A représente l'anion qui compose l'acide et la nomenclature générée peut être :

terminaison anionique	Terminaison acide
étho Exemple: Chlorure (Cl^-)	hydrique Exemple: acide chlorhydrique (HCl)
acte Exemple: chlorate	je suis Exemple: acide chlorique (HClO3)
très Exemple: nitrite	OS Exemple: acide nitreux (HNO2)

Caractéristiques des acides

Les principales caractéristiques des acides sont :

• Ils ont un goût aigre.
• Ils transportent du courant électrique, car ce sont des solutions électrolytiques.
• Ils forment de l'hydrogène gazeux lorsqu'ils réagissent avec des métaux tels que le magnésium et le zinc.
• Formation de dioxyde de carbone lors de la réaction avec le carbonate de calcium.
• Ils changent les indicateurs acido-basiques en une couleur spécifique (le papier tournesol bleu devient rouge).

Acides principaux

Exemples: acide chlorhydrique (HCl), acide sulfurique (H₂SEUL₄), acide acétique (CH₃COOH), acide carbonique (H₂CO₃) et l'acide nitrique (HNO₃).

Bien que l'acide acétique soit un acide issu de la chimie organique, il est important de connaître sa structure en raison de son importance.

Socles

Socles sont des composés ioniques formés par des cations, principalement des métaux, qui se dissocient dans l'eau libérant l'anion hydroxyde (OH^-).

Classement de base

Les bases peuvent être classées en fonction du nombre d'hydroxyles libérés dans la solution.

Nombre d'hydroxyles
Monobases: ils n'ont qu'un seul hydroxyle. Exemples: NaOH, KOH et NH4Oh
Dibases: ont deux hydroxyles. Exemples: Ca(OH)2, Fe(OH)2 et Mg(OH)2
Tribases: ont trois hydroxyles. Exemples: Al(OH)3 et Fe(OH)3
tétrabases: ont quatre hydroxyles. Exemples: Sn(OH)4 et Pb(OH)4

Les bases sont généralement des substances ioniques et la force d'une base est mesurée par le degré de dissociation.

Plus la valeur de la base est plus forte parce que :

degré de dissociation
fort: ils ont un degré de dissociation pratiquement de 100 %. Exemples: Bases de métaux alcalins telles que NaOH et KOH. Bases de métaux alcalino-terreux tels que Ca(OH)2 et Ba(OH)2. Exceptions: être (OH)2 et Mg(OH)2
faible: ont un degré de dissociation inférieur à 5%. Exemple: NH4OH et Zn(OH)2.

solubilité dans l'eau
Soluble: bases de métaux alcalins et d'ammonium. Exemples: Ca(OH)2, Ba(OH)2 et NH4Oh.
Légèrement soluble: bases de métaux alcalino-terreux. Exemples: Ca(OH)2 et Ba(OH)2.
pratiquement insoluble: autres bases. Exemples: AgOH et Al(OH)3.

Nomenclature de base

La formule générale d'une base peut être décrite comme , où B représente le radical positif qui compose la base et y est la charge qui détermine le nombre d'hydroxyles.

La nomenclature des bases à charge fixe est donnée par :

Bases à charge fixe
métaux alcalins	hydroxyde de lithium	LiOH
Métaux alcalino-terreux	l'hydroxyde de magnésium	Mg(OH)2
Argent	hydroxyde d'argent	AgOH
Zinc	hydroxyde de zinc	Zn(OH)2
Aluminium	hydroxyde d'aluminium	Al(OH)3

Lorsque la base a une charge variable, la nomenclature peut être de deux manières :

Bases à charge variable
Cuivre	Cul^+	hydroxyde de cuivre I	CuOH
hydroxyde cuivreux
Cul^2+	hydroxyde de cuivre II	Cu(OH)2
hydroxyde cuivrique
Le fer	Foi^2+	Hydroxyde de fer II	Fe(OH)2
hydroxyde ferreux
Foi^3+	Hydroxyde de fer III	Fe(OH)3
hydroxyde ferrique

Caractéristiques des socles

• La plupart des bases sont insolubles dans l'eau.
• Conduire le courant électrique dans une solution aqueuse.
• Ils sont glissants.
• Ils réagissent avec l'acide pour former du sel et de l'eau en tant que produits.
• Ils changent les indicateurs acido-basiques en une couleur spécifique (le papier tournesol rouge devient bleu).

Bases principales

Les bases sont largement utilisées dans les produits de nettoyage ainsi que dans les procédés de l'industrie chimique.

Exemples: hydroxyde de sodium (NaOH), hydroxyde de magnésium (Mg (OH)₂), l'hydroxyde d'ammonium (NH₄OH), hydroxyde d'aluminium (Al(OH)₃) et l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂).

sels

sels sont des composés ioniques qui ont au moins un cation autre que H⁺ et un anion autre que OH^-.

Un sel peut être obtenu dans une réaction de neutralisation, qui est la réaction entre un acide et une base.

La réaction de l'acide chlorhydrique avec l'hydroxyde de sodium produit du chlorure de sodium et de l'eau.

Le sel formé est composé de l'anion acide (Cl^-) et par le cation basique (Na⁺).

Classification des sels

Ci-dessous, nous avons les principales familles de sels qui peuvent être classées selon la solubilité dans l'eau et le changement de pH de la solution comme suit :

Solubilité dans l'eau des sels les plus courants
Soluble	Nitrates		Exceptions: Acétate d'argent.
Chlorates
Acétates
Chlorures		Exceptions:
Bromures
Iodures
Sulfates		Exceptions:
Insoluble	Sulfures		Exceptions: Sulfures de métaux alcalins, alcalino-terreux et ammonium.
Carbonates		Exceptions: Ceux des métaux alcalins et de l'ammonium.
Phosphates

pH
sels neutres	Lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, ils ne modifient pas le pH. Exemple: NaCl.
sels acides	Lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, ils rendent le pH de la solution inférieur à 7. Exemple: NH4Cl.
sels basiques	Lorsqu'ils sont dissous dans l'eau, ils rendent le pH de la solution supérieur à 7. Exemple: CH3COONa.

En plus des familles de sels que nous avons vues précédemment, il existe d'autres types de sels, comme le montre le tableau ci-dessous.

Autres types de sels
sels d'hydrogène	Exemple: NaHCO3
Hydroxy-sels	Exemple: Al(OH)2Cl
sels doubles	Exemple: KNaSO4
sels hydratés	Exemple: CuSO4. 5 heures2O
sels complexes	Exemple: [Cu (NH3)4]SEUL4

Nomenclature des sels

En général, la nomenclature d'un sel suit l'ordre suivant :

nom de l'anion	nom de cation	nom du sel
Cl^- Chlorure	Foi^3+ Fer III	FeCl3 Chlorure de fer III
Sulfate	À^+ Sodium	À2SEUL4 Sulfate de sodium
Nitrite	K^+ Potassium	SAVOIR2 Nitrite de potassium
fr^- Bromure	Ici^2+ Calcium	CaBr2 bromure de calcium

Caractéristiques des sels

• Ce sont des composés ioniques.
• Ils sont solides et cristallins.
• Souffre d'ébullition à haute température.
• Conduire le courant électrique en solution.
• Ils ont un goût salé.

Principaux sels

Exemples: nitrate de potassium (KNO₃), hypochlorite de sodium (NaClO), fluorure de sodium (NaF), carbonate de sodium (Na₂CO₃) et du sulfate de calcium (CaSO₄).

Oxydes

Oxydes sont des composés binaires (ioniques ou moléculaires) qui ont deux éléments. Ils ont de l'oxygène dans leur composition, qui est leur élément le plus électronégatif.

La formule générale d'un oxyde est , où C est le cation et sa charge y devient un indice dans l'oxyde formant le composé:

Classification des oxydes

Selon les liaisons chimiques
Ionique	Combinaison d'oxygène avec des métaux. Exemple: ZnO.
Moléculaire	Combinaison d'oxygène avec des éléments non métalliques. Exemple: OS2.

Selon les propriétés
Notions de base	En solution aqueuse, ils modifient le pH à plus de 7. Exemple: je lis2O (et autres métaux alcalins et alcalino-terreux).
Acides	En solution aqueuse, ils réagissent avec l'eau et forment des acides. Exemples: CO2, SEUL3 et non2.
Neutres	Certains oxydes qui ne réagissent pas avec l'eau. Exemple: CO.
Peroxydes	En solution aqueuse, ils réagissent avec l'eau ou les acides dilués et forment du peroxyde d'hydrogène H2O2. Exemple: Non2O2.
Amphotères	Ils peuvent se comporter comme des acides ou des bases. Exemple: ZnO.

Nomenclature des oxydes

En général, la nomenclature d'un oxyde suit l'ordre suivant :

Nom selon le type d'oxyde
oxydes ioniques	Exemples d'oxydes à charge fixe : CaO - oxyde de calcium Al2O3 - oxyde d'aluminium
Exemples d'oxydes à charge variable : FeO - Oxyde de fer II Foi2O3 - Oxyde de fer III
oxydes moléculaires	Exemples: CO - monoxyde de carbone N2O5 - Pentoxyde de diazote

Caractéristiques des oxydes

• Ce sont des substances binaires.
• Ils sont formés par la liaison de l'oxygène avec d'autres éléments, à l'exception du fluor.
• Les oxydes métalliques, lorsqu'ils réagissent avec les acides, forment du sel et de l'eau.
• Les oxydes non métalliques, lorsqu'ils réagissent avec les bases, forment du sel et de l'eau.

Principaux oxydes

Exemples: oxyde de calcium (CaO), oxyde de manganèse (MnO₂), oxyde d'étain (SnO₂), oxyde de fer III (Fe₂O₃) et l'oxyde d'aluminium (Al₂CO₃).

Exercices d'examen d'entrée

1. (UEMA/2015) NON₂et le système d'exploitation₂ sont des gaz qui causent une pollution atmosphérique qui, parmi les dommages causés, entraînent la formation de des pluies acides lorsque ces gaz réagissent avec les particules d'eau présentes dans les nuages, produisant HNO₃ et H₂SEUL₄.

Ces composés, lorsqu'ils sont transportés par les précipitations atmosphériques, génèrent des perturbations, telles que la contamination de l'eau potable, la corrosion des véhicules, des monuments historiques, etc.

Les composés inorganiques mentionnés dans le texte correspondent respectivement aux fonctions :

a) sels et oxydes
b) bases et sels
c) acides et bases
d) bases et oxydes
e) oxydes et acides

Voir la réponse

Alternative correcte: e) oxydes et acides.

Les oxydes sont des composés formés par l'oxygène et d'autres éléments, à l'exception du fluor.

Les acides, lorsqu'ils entrent en contact avec l'eau, subissent une ionisation et produisent l'ion hydronium. Pour les acides en question, on a les réactions suivantes :

le HNO₃ il est monoacide car il ne possède qu'un seul hydrogène ionisable. le H₂SEUL₄ c'est un diacide car il possède deux hydrogènes ionisables.

Les autres fonctions inorganiques présentes dans les questions correspondent à :

Bases: ions hydroxyles (OH^-) lié ioniquement avec des cations métalliques.

Sels: produit de la réaction de neutralisation entre un acide et une base.

En savoir plus surfonctions chimiques.

2. (UNEMAT/2012) Nous utilisons divers produits chimiques dans notre vie quotidienne, tels que le lait de magnésium, le vinaigre, le calcaire et la soude caustique.

Il est exact d'affirmer que ces substances mentionnées appartiennent respectivement aux fonctions chimiques :

a) acide, base, sel et base
b) base, sel, acide et base
c) base, acide, sel et base
d) acide, base, base et sel
e) sel, acide, sel et base

Voir la réponse

Alternative correcte: c) base, acide, sel et base.

Le lait de magnésium, le calcaire et la soude caustique sont des exemples de composés qui contiennent des fonctions inorganiques dans leurs structures.

Le vinaigre est un composé organique formé par un acide carboxylique faible.

Dans le tableau ci-dessous, nous pouvons observer les structures de chacun d'eux et les fonctions chimiques qui les caractérisent.

Produit	Lait de magnésium	Le vinaigre	Calcaire	Soude caustique
Compost chimique	l'hydroxyde de magnésium	Acide acétique	Carbonate de calcium	Hydroxyde de sodium
Formule
fonction chimique	Base	acide carboxylique	sel	Base

Le lait de magnésium est une suspension d'hydroxyde de magnésium utilisée pour traiter l'acide gastrique, car il réagit avec l'acide chlorhydrique du suc gastrique.

Le vinaigre est un condiment largement utilisé principalement dans la préparation des aliments en raison de son arôme et de sa saveur.

Le calcaire est une roche sédimentaire, dont le minerai principal est la calcite, qui contient de grandes quantités de carbonate de calcium.

La soude caustique est le nom commercial de l'hydroxyde de sodium, une base forte utilisée dans de nombreux procédés industriels et à usage domestique pour déboucher les tuyaux en raison d'une accumulation d'huiles et de graisses.

3. (UDESC/2008) Concernant l'acide chlorhydrique, on peut dire que :

a) lorsqu'il est en solution aqueuse, il permet le passage du courant électrique
b) est un diacide
c) est un acide faible
d) a un faible degré d'ionisation
e) est une substance ionique

Voir la réponse

Alternative correcte: a) lorsqu'il est en solution aqueuse, il permet le passage du courant électrique.

L'acide chlorhydrique est un monoacide car il ne possède qu'un seul hydrogène ionisable.

C'est un composé moléculaire, avec un haut degré d'ionisation et donc c'est un acide fort, qui, en entrant en contrat avec l'eau, brise sa molécule en ions comme suit :

Comme Arrhenius l'a observé dans ses expériences, les ions positifs formés lors de l'ionisation se déplacent vers le pôle négatif, tandis que les ions négatifs se déplacent vers le pôle positif.

De cette façon, le courant électrique circule dans la solution.

Pour plus de problèmes avec une résolution commentée, voir aussi: exercices sur les fonctions inorganiques.