Funzioni inorganiche: acidi, basi, sali e ossidi

Le funzioni inorganiche sono gruppi di composti inorganici che hanno caratteristiche simili.

Una classificazione fondamentale in relazione ai composti chimici è: i composti organici sono quelli che contengono atomi di carbonio, mentre i composti organici contengono atomi di carbonio. composti inorganici sono formati da altri elementi chimici.

Ci sono eccezioni come CO, CO₂ e via₂CO₃, che pur avendo carbonio nella formula strutturale, hanno caratteristiche di sostanze inorganiche.

Le quattro principali funzioni inorganiche sono: acidi, basi, sali e ossidi.

Queste 4 funzioni principali sono state definite da Arrhenius, un chimico che identificò gli ioni negli acidi, nelle basi e nei sali.

Acidi

Acidi sono composti covalenti, cioè condividono gli elettroni nei loro legami. Hanno la capacità di ionizzare in acqua e formare cariche, rilasciando H⁺ come unico catione.

Classificazione degli acidi

Gli acidi possono essere classificati in base alla quantità di idrogeno che viene rilasciato in una soluzione acquosa e si ionizzano, reagendo con l'acqua per formare lo ione idronio.

Numero di idrogeni ionizzabili
Monoacidi: hanno un solo idrogeno ionizzabile. Esempi: HNO3, HCl e HCN
diacidi: hanno due idrogeni ionizzabili. Esempi: H2SOLO4, H2S e H2MnO4
triacidi: hanno tre idrogeni ionizzabili. Esempi: H3POLVERE4 e H3BO3
tetracidi: hanno quattro idrogeni ionizzabili. Esempi: H4P7oh7

La forza di un acido è misurata dal grado di ionizzazione. Maggiore è il valore di più forte è l'acido perché:

grado di ionizzazione
forte: hanno un grado di ionizzazione maggiore del 50%.
moderare: hanno un grado di ionizzazione compreso tra il 5% e il 50%.
debole: hanno un grado di ionizzazione inferiore al 5%.

Gli acidi possono o meno contenere l'elemento ossigeno nella loro struttura, quindi:

presenza di ossigeno
Idracidi: non hanno atomi di ossigeno. Esempi: HCl, HBr e HCN.
ossiacidi: L'elemento ossigeno è presente nella struttura acida. Esempi: HClO, H2CO3 e HNO3.

nomenclatura degli acidi

La formula generale di un acido può essere descritta come H_XIL, dove A rappresenta l'anione che compone l'acido e la nomenclatura generata può essere:

terminazione anionica	Terminazione acida
eto Esempio: Cloruro (Cl^-)	idrica Esempio: acido cloridrico (HCl)
atto Esempio: clorato	io Esempio: acido clorico (HClO3)
molto Esempio: nitrito	osso Esempio: acido nitroso (HNO2)

Caratteristiche degli acidi

Le principali caratteristiche degli acidi sono:

• Hanno un sapore acido.
• Trasportano corrente elettrica, poiché sono soluzioni elettrolitiche.
• Formano idrogeno quando reagiscono con metalli come magnesio e zinco.
• Forma anidride carbonica quando reagisce con il carbonato di calcio.
• Cambiano gli indicatori acido-base in un colore specifico (la cartina tornasole blu diventa rossa).

Acidi principali

Esempi: acido cloridrico (HCl), acido solforico (H₂SOLO₄), acido acetico (CH₃COOH), acido carbonico (H₂CO₃) e acido nitrico (HNO₃).

Sebbene l'acido acetico sia un acido della chimica organica, è importante conoscerne la struttura a causa della sua importanza.

basi

basi sono composti ionici formati da cationi, per lo più metalli, che si dissociano in acqua liberando l'anione idrossido (OH^-).

Classificazione di base

Le basi possono essere classificate in base al numero di ossidrili rilasciati in soluzione.

Numero di ossidrili
Monobasi: hanno un solo ossidrile. Esempi: NaOH, KOH e NH4Oh
dibasi: hanno due ossidrili. Esempi: Ca(OH)2, Fe(OH)2 e Mg(OH)2
Tribasi: hanno tre ossidrili. Esempi: Al(OH)3 e Fe(OH)3
tetrabasi: hanno quattro ossidrili. Esempi: Sn(OH)4 e Pb(OH)4

Le basi sono generalmente sostanze ioniche e la forza di una base è misurata dal grado di dissociazione.

Maggiore è il valore di più forte è la base perché:

grado di dissociazione
forte: hanno un grado di dissociazione praticamente del 100%. Esempi: Basi di metalli alcalini come NaOH e KOH. Basi di metalli alcalino terrosi come Ca(OH)2 e Ba(OH)2. Eccezioni: Be (OH)2 e Mg(OH)2
debole: hanno un grado di dissociazione inferiore al 5%. Esempio: NH4OH e Zn(OH)2.

solubilità in acqua
Solubile: basi di metalli alcalini e ammonio. Esempi: Ca(OH)2, Ba(OH)2 e NH4Oh.
Leggermente solubile: basi di metalli alcalino terrosi. Esempi: Ca(OH)2 e Ba(OH)2.
praticamente insolubile: altre basi. Esempi: AgOH e Al(OH)3.

nomenclatura di base

La formula generale di una base può essere descritta come , dove B rappresenta il radicale positivo che costituisce la base e y è la carica che determina il numero di ossidrili.

La nomenclatura per le basi a carico fisso è data da:

Basi con carico fisso
metalli alcalini	idrossido di litio	LiOH
Metalli alcalino-terrosi	idrossido di magnesio	mg(OH)2
Argento	idrossido d'argento	AgOH
Zinco	idrossido di zinco	Zn(OH)2
Alluminio	idrossido di alluminio	Al(OH)3

Quando la base ha un carico variabile, la nomenclatura può essere in due modi:

Basi a carico variabile
Rame	Culo^+	idrossido di rame I	CuOH
idrossido rameoso
Culo^2+	idrossido di rame II	Cu(OH)2
idrossido rameico
Ferro	Fede^2+	Idrossido di ferro II	Fe(OH)2
idrossido ferroso
Fede^3+	Idrossido di ferro III	Fe(OH)3
idrossido ferrico

Caratteristiche delle basi

• La maggior parte delle basi sono insolubili in acqua.
• Condurre corrente elettrica in soluzione acquosa.
• Sono scivolosi.
• Reagiscono con l'acido per formare sale e acqua come prodotti.
• Cambiano gli indicatori acido-base in un colore specifico (la cartina di tornasole rossa diventa blu).

Basi principali

Le basi sono ampiamente utilizzate nei prodotti per la pulizia e anche nei processi dell'industria chimica.

Esempi: idrossido di sodio (NaOH), idrossido di magnesio (Mg (OH)₂), idrossido di ammonio (NH₄OH), idrossido di alluminio (Al(OH)₃) e idrossido di calcio (Ca(OH)₂).

sali

sali sono composti ionici che hanno almeno un catione diverso da H⁺ e un anione diverso da OH^-.

Un sale può essere ottenuto in una reazione di neutralizzazione, che è la reazione tra un acido e una base.

La reazione dell'acido cloridrico con l'idrossido di sodio produce cloruro di sodio e acqua.

Il sale formato è composto dall'anione acido (Cl^-) e dal catione base (Na⁺).

Classificazione dei sali

Di seguito, abbiamo le principali famiglie di sali che possono essere classificate in base alla solubilità in acqua e al cambiamento di pH della soluzione come segue:

Idrosolubilità dei sali più comuni
Solubile	Nitrati		Eccezioni: Acetato d'argento.
Clorati
acetati
Cloruri		Eccezioni:
bromuri
ioduri
solfati		Eccezioni:
Insolubile	solfuri		Eccezioni: solfuri di metalli alcalini, terre alcaline e ammonio.
carbonati		Eccezioni: Quelli dei metalli alcalini e dell'ammonio.
fosfati

pH
sali neutri	Sciolti in acqua non cambiano il pH. Esempio: NaCl.
sali acidi	Quando vengono sciolti in acqua rendono la soluzione a pH inferiore a 7. Esempio: NH4cl.
sali basici	Quando si sciolgono in acqua rendono la soluzione a pH maggiore di 7. Esempio: CH3COONa.

Oltre alle famiglie di sale che abbiamo visto in precedenza, esistono altri tipi di sali, come mostrato nella tabella sottostante.

Altri tipi di sali
sali di idrogeno	Esempio: NaHCO3
Idrossi-sali	Esempio: Al(OH)2Cl
sali doppi	Esempio: KNaSO4
sali idratati	Esempio: CuSO4. 5 ore2oh
sali complessi	Esempio: [Cu (NH3)4]SOLO4

Nomenclatura dei sali

In generale, la nomenclatura di un sale segue il seguente ordine:

nome dell'anione	nome cazione	nome di sale
Cl^- Cloruro	Fede^3+ Ferro III	FeCl3 Cloruro di ferro III
Solfato	A^+ Sodio	A2SOLO4 Solfato di sodio
Nitrito	K^+ Potassio	SAPERE2 Nitrito di potassio
fratello^- Bromuro	Qui^2+ Calcio	CaBr2 bromuro di calcio

Caratteristiche dei sali

• Sono composti ionici.
• Sono solidi e cristallini.
• Soffre di ebollizione ad alte temperature.
• Condurre corrente elettrica in soluzione.
• Hanno un sapore salato.

sali principali

Esempi: nitrato di potassio (KNO₃), ipoclorito di sodio (NaClO), fluoruro di sodio (NaF), carbonato di sodio (Na₂CO₃) e solfato di calcio (CaSO₄).

ossidi

ossidi sono composti binari (ionici o molecolari) che hanno due elementi. Hanno ossigeno nella loro composizione, che è il loro elemento più elettronegativo.

La formula generale per un ossido è , dove C è il catione e la sua carica y diventa un indice nell'ossido che forma il composto:

Classificazione degli ossidi

Secondo i legami chimici
Ionico	Combinazione di ossigeno con metalli. Esempio: ZnO.
Molecolare	Combinazione di ossigeno con elementi non metallici. Esempio: OS2.

Secondo le proprietà
Nozioni di base	In soluzione acquosa cambiano il pH a maggiore di 7. Esempio: ho letto2O (e altri metalli alcalini e alcalino terrosi).
Acidi	In soluzione acquosa reagiscono con l'acqua e formano acidi. Esempi: CO2, SOLO3 e NO2.
neutri	Alcuni ossidi che non reagiscono con l'acqua. Esempio: CO.
perossidi	In soluzione acquosa reagiscono con acqua o acidi diluiti e formano acqua ossigenata H2oh2. Esempio: Na2oh2.
anfoter	Possono comportarsi come acidi o basi. Esempio: ZnO.

Nomenclatura degli ossidi

In generale, la nomenclatura di un ossido segue il seguente ordine:

Nome in base al tipo di ossido
ossidi ionici	Esempi di ossidi a carica fissa: CaO - ossido di calcio Al2oh3 - ossido di alluminio
Esempi di ossidi a carica variabile: FeO - Ossido di ferro II Fede2oh3 - Ossido di ferro III
ossidi molecolari	Esempi: CO - monossido di carbonio no2oh5 - Pentossido di diazoto

Caratteristiche dell'ossido

• Sono sostanze binarie.
• Sono formati dal legame dell'ossigeno con altri elementi, ad eccezione del fluoro.
• Gli ossidi metallici, quando reagiscono con gli acidi, formano sale e acqua.
• Gli ossidi non metallici, reagendo con le basi, formano sale e acqua.

Principali ossidi

Esempi: ossido di calcio (CaO), ossido di manganese (MnO₂), ossido di stagno (SnO₂), ossido di ferro III (Fe₂oh₃) e ossido di alluminio (Al₂CO₃).

Esercizi per l'esame di ammissione

1. (UEMA/2015) NO₂e il sistema operativo₂ sono gas che provocano inquinamento atmosferico che, tra i danni provocati, determinano la formazione di di piogge acide quando questi gas reagiscono con le particelle d'acqua presenti nelle nuvole, producendo HNO₃ e H₂SOLO₄.

Questi composti, se veicolati dalle precipitazioni atmosferiche, generano disturbi, quali contaminazione dell'acqua potabile, corrosione di veicoli, monumenti storici, ecc.

I composti inorganici citati nel testo corrispondono, rispettivamente, alle funzioni:

a) sali e ossidi
b) basi e sali
c) acidi e basi
d) basi e ossidi
e) ossidi e acidi

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Alternativa corretta: e) ossidi e acidi.

Gli ossidi sono composti formati da ossigeno e altri elementi, ad eccezione del fluoro.

Gli acidi, quando entrano in contatto con l'acqua, vanno incontro a ionizzazione e producono lo ione idronio. Per gli acidi in questione si hanno le seguenti reazioni:

l'HNO₃ è monoacido perché ha un solo idrogeno ionizzabile. l'H₂SOLO₄ è un diacido perché ha due idrogeni ionizzabili.

Le altre funzioni inorganiche presenti nelle domande corrispondono a:

Basi: ioni ossidrile (OH^-) legato ionicamente con cationi metallici.

Sali: prodotto della reazione di neutralizzazione tra un acido e una base.

Impara di più riguardofunzioni chimiche.

2. (UNEMAT/2012) Nella nostra vita quotidiana utilizziamo vari prodotti chimici, come latte di magnesio, aceto, calcare e soda caustica.

È corretto affermare che queste sostanze citate appartengono, rispettivamente, alle funzioni chimiche:

a) acido, base, sale e base
b) base, sale, acido e base
c) base, acido, sale e base
d) acido, base, base e sale
e) sale, acido, sale e base

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Alternativa corretta: c) base, acido, sale e base.

Latte di magnesio, calcare e soda caustica sono esempi di composti che contengono funzioni inorganiche nelle loro strutture.

L'aceto è un composto organico formato da un acido carbossilico debole.

Nella tabella sottostante possiamo osservare le strutture di ciascuno di essi e le funzioni chimiche che li caratterizzano.

Prodotto	Latte al magnesio	Aceto	Calcare	Soda caustica
Composto chimico	idrossido di magnesio	Acido acetico	Carbonato di calcio	Idrossido di sodio
Formula
funzione chimica	Base	acido carbossilico	sale	Base

Il latte di magnesio è una sospensione di idrossido di magnesio utilizzata per trattare l'acidità di stomaco, poiché reagisce con l'acido cloridrico del succo gastrico.

L'aceto è un condimento ampiamente utilizzato principalmente nella preparazione dei cibi per il suo aroma e sapore.

Il calcare è una roccia sedimentaria, il cui minerale principale è la calcite, che contiene grandi quantità di carbonato di calcio.

La soda caustica è il nome commerciale dell'idrossido di sodio, una base forte utilizzata in molti processi industriali e nell'uso domestico per sbloccare i tubi a causa di un accumulo di oli e grassi.

3. (UDESC/2008) Per quanto riguarda l'acido cloridrico si può affermare che:

a) in soluzione acquosa, permette il passaggio di corrente elettrica
b) è un diacido
c) è un acido debole
d) ha un basso grado di ionizzazione
e) è una sostanza ionica

Vedi risposta

Alternativa corretta: a) in soluzione acquosa, permette il passaggio di corrente elettrica.

L'acido cloridrico è un monoacido in quanto contiene un solo idrogeno ionizzabile.

È un composto molecolare, con un alto grado di ionizzazione e quindi è un acido forte, che entrando in contratto con l'acqua, rompe la sua molecola in ioni come segue:

Come osservò Arrhenius nei suoi esperimenti, gli ioni positivi formati nella ionizzazione si spostano verso il polo negativo, mentre gli ioni negativi si spostano verso il polo positivo.

In questo modo, la corrente elettrica fluisce nella soluzione.

Per ulteriori problemi con la risoluzione commentata, vedere anche: esercizi sulle funzioni inorganiche.