Funcții chimice: acizi, baze, săruri și oxizi

Funcția chimică este o grupare de substanțe care au proprietăți similare. Aceste proprietăți sunt numite funcționale, deoarece determină comportamentul substanțelor.

Principalele funcții chimice anorganice sunt: ​​acizii, bazele, sărurile și oxizii.

Acizi

Acizii sunt compuși formați prin legături covalente, unde electronii sunt împărțiți. Potrivit chimistului Svante Arrhenius (1859-1927) acești compuși eliberează ioni H⁺ când sunt în contact cu apa.

Cum se identifică un acid?

Formula generală pentru un acid este H_XA, unde A reprezintă anionul, H este hidrogen și x este numărul de atomi ai acestui element prezenți în moleculă.

Astăzi știm că, în contact cu apa, un acid eliberează H ca singurul cation.⁺ și formează ionul hidroniu la ionizare. Mai mult, atunci când acizii sunt ionizați într-o soluție apoasă, sunt capabili să conducă electricitatea.

Puterea unui acid se măsoară prin capacitatea sa de a se ioniza în contact cu apa. Cu cât ionizează mai multe molecule de acid în apă, cu atât este mai puternic acidul.

Exemplu: HCI este un acid puternic, deoarece are un grad de ionizare de 92%. H₂CO₃ este un acid slab, deoarece doar 0,18% din moleculele de acid sunt ionizate în soluție.

Clasificarea acizilor

Putem clasifica acizii în funcție de numărul de hidrogeni ionizabili din:

• Monoacid: are un singur hidrogen ionizabil, cum ar fi HCN;
• Diacid: are doi hidrogeni ionizabili, precum H₂NUMAI₃;
• Triacid: are trei hidrogeni ionizabili, cum ar fi H₃PRAF₄;
• Tetracid: are patru hidrogeni ionizabili, precum H₄P₂O₇.

Acizii sunt, de asemenea, clasificați prin absența oxigenului în hidrați, cum ar fi HCI și HCN, și atunci când există elementul de oxigen, acestea sunt numite oxiacizi, ca H₂NUMAI₄ și HNO₃.

Exemple de acizi

• acid sulfuric, H₂NUMAI₄
• Acid clorhidric, HCI
• Acid fluorhidric, HF
• Acid azotic, HNO₃
• Acid fosforic, H₃PRAF₄
• Acid carbonic, H₂CO₃

Află mai multe despre acizi.

Bazele

Bazele sunt compuși formați prin legături ionice, unde există donarea de electroni. Potrivit chimistului Svante Arrhenius (1859-1927) acești compuși eliberează ioni OH^- când sunt în contact cu apa, pe măsură ce compusul se disociază.

Cum se identifică o bază?

Formula generală pentru o bază este , unde B reprezintă cationul (radicalul pozitiv) care alcătuiește baza și y este sarcina care determină numărul de hidroxili (OH^-).

Bazele au un gust astringent, caustic și amar. Când se disociază într-un mediu apos, bazele conduc de asemenea electricitatea.

Bazele sunt compuși care se disociază în soluție apoasă, iar rezistența unei baze este măsurată de gradul de disociere. Prin urmare, cu cât mai multe structuri se disociază în apă, cu atât baza este mai puternică.

Exemplu: NaOH este o bază puternică, deoarece are un grad de ionizare de 95%. NH₄OH este o bază slabă, deoarece doar 1,5% din compus suferă disociere ionică.

Clasificarea bazei

Bazele pot fi clasificate în funcție de numărul de hidroxili pe care îl eliberează în soluție în:

• Monobaza: are un singur hidroxil, ca NaOH;
• Dibază: are doi hidroxili, cum ar fi Ca (OH)₂;
• Tribază: are trei hidroxili, cum ar fi Al (OH)₃;
• Tetrabază: are patru hidroxili, cum ar fi Pb (OH)₄.

Bazele metalelor alcaline și alcalino-pământoase, cu excepția beriliului și magneziului, sunt considerate baze puternice datorită gradului lor ridicat de disociere. Bazele slabe, pe de altă parte, au un grad de disociere mai mic de 5%, cum ar fi NH₄OH și Zn (OH)₂.

Exemple de baze

• Hidroxid de sodiu, NaOH
• Hidroxid de amoniu, NH₄Oh
• Hidroxid de potasiu, KOH
• Hidroxid de magneziu, Mg (OH)₂
• Hidroxid de fier, Fe (OH)₃
• Hidroxid de calciu, Ca (OH)₂

Află mai multe despre baze.

săruri

Sărurile sunt compuși produși din reacția care are loc între un acid și o bază, numită reacție de neutralizare.

Prin urmare, o sare este formată dintr-un cation care provine dintr-o bază și un anion care provine din acid.

Cum se identifică o sare?

Sărurile sunt compuși ionici a căror structură este C_XTHE_y format dintr-un cation C^{y +} (ion pozitiv), altul decât H⁺, și un anion A^X- (ion negativ), care este diferit de OH^-.

Sărurile în condiții ambientale apar ca solide cristaline, cu un punct de topire și fierbere ridicat. În plus, multe au un gust sărat caracteristic.

Deși unele săruri sunt bine cunoscute și utilizate în alimente, cum ar fi clorura de sodiu (sare de masă), există săruri extrem de toxice.

Când sunt în soluție apoasă, sărurile sunt capabile să conducă electricitatea. Multe săruri pot absorbi cu ușurință umezeala din mediu și sunt, prin urmare, numite higroscopice.

Clasificarea sărurilor

Sărurile sunt clasificate în funcție de caracterul lor în soluție apoasă.

sare neutră: format din cationi puternici de bază și anion acid puternic sau cationi de bază slabi și anion acid slab.

Exemplu: HCI (acid puternic) + NaOH (bază puternică) → NaCl (sare neutră) + H₂O (apă)

sare acidă: Format de cationi bazici slabi și anion acid puternic.

Exemplu: HNO₃ (acid puternic) + AgOH (bază slabă) → AgNO₃ (sare acidă) + H₂O (apă)

sare de bază: format din cationi puternici de bază și anion acid slab.

Exemplu: H₂CO₃ (acid slab) + NaOH (bază puternică) → NaHCO₃ (sare de bază) + H₂O (apă)

Exemple de săruri

• Azotat de potasiu, KNO₃
• Hipoclorit de sodiu, NaClO
• Fluorură de sodiu, NaF
• Carbonat de sodiu, Na₂CO₃
• Sulfat de calciu, CaSO₄
• Fosfat de aluminiu, AlPO₄

Află mai multe despre săruri.

Oxizi

Oxizii sunt compuși formați din două elemente chimice, dintre care unul este oxigenul, care este cel mai electronegativ al compusului.

Cum se identifică un oxid?

Formula generală pentru un oxid este , unde C reprezintă cationul (ionul pozitiv) legat de oxigen. Y (sarcina cationică) indică câți atomi de oxigen trebuie să alcătuiască oxidul.

Oxizii sunt substanțe binare, în care oxigenul este legat de un element chimic care este mai puțin electronegativ decât acesta. Prin urmare, legarea oxigenului la fluor, ca în compușii OF₂ este₂F₂, nu sunt considerați oxizi.

Clasificarea oxizilor

Oxizii moleculari (oxigen + ametal) au un caracter acid, deoarece atunci când sunt în soluție apoasă reacționează producând acizi, cum ar fi dioxidul de carbon (CO₂).

Oxizii ionici (oxigen + metal) au un caracter bazic, întrucât în ​​contact cu apa formează soluții bazice, cum ar fi oxidul de calciu (CaO).

Atunci când un oxid nu reacționează cu apa, cum ar fi monoxidul de carbon (CO), este caracterizat ca un oxid neutru.

Exemple de oxizi

• Oxid de staniu, SnO₂
• Oxid de fier III, Fe₂O₃
• Oxid de sodiu, Na₂O
• Oxid de litiu, Li₂O
• Dioxid de staniu, SnO₂
• Dioxid de azot, NU₂

Află mai multe despre oxizi.

Atenţie!

Clasele de acizi, baze, săruri și oxizi sunt organizate ca funcții chimice pentru a facilita studiul compușilor anorganici, deoarece numărul substanțelor este foarte mare.

Cu toate acestea, uneori se pot amesteca, ca în cazul sărurilor și oxizilor, care pot avea un caracter acid sau bazic. Mai mult, comportamentul substanțelor este influențat de interacțiunea lor cu alți compuși.

În chimia organică, este posibilă vizualizarea diferitelor grupe funcționale ale compușilor organici.

De asemenea, cunoașteți funcții organice.

Principalii compuși anorganici

Consultați câteva exemple de compuși din funcții anorganice și care sunt aplicațiile sale.

Acizi

Acid clorhidric, HCI

Acidul clorhidric este un monoacid puternic. Este o soluție apoasă care conține 37% HCI, clorură de hidrogen, un gaz incolor, foarte toxic și coroziv.

Este utilizat pentru curățarea metalelor, în procesul de fabricare a pielii și ca materie primă pentru alți compuși chimici. Această substanță este comercializată ca acid muriatic pentru curățarea podelelor, a plăcilor și a suprafețelor metalice.

acid sulfuric, H₂NUMAI₄

O acid sulfuric este un diacid puternic. Este un lichid incolor și vâscos, care este considerat puternic deoarece gradul său de ionizare este mai mare de 50% la o temperatură de 18 ° C.

Acest acid anorganic este utilizat pe scară largă în industria chimică, ca materie primă pentru fabricarea multor materiale și, prin urmare, consumul acestora poate indica indicele de dezvoltare economică a unei țări.

Bazele

Hidroxid de magneziu, Mg (OH)₂

Hidroxidul de magneziu este o dibază, deoarece are doi hidroxili în constituția sa. În condiții ambientale, compusul chimic este un solid alb, iar suspensia sa în apă este comercializată sub numele de Lapte de magnezie.

Laptele de magnezie este utilizat ca antiacid, pentru a reduce acidul din stomac și ca laxativ, îmbunătățind funcțiile intestinale.

Hidroxid de sodiu, NaOH

O hidroxid de sodiu, numită și sodă caustică, în condiții ambientale este într-o stare solidă, are o culoare alb murdar și este foarte toxică și corozivă.

Este o bază puternică, utilizată atât în ​​industrie, pentru fabricarea produselor de curățare, cât și în uz casnic, pentru a desface conductele, de exemplu.

Utilizarea produsului necesită multă îngrijire, deoarece contactul cu pielea poate provoca arsuri severe.

săruri

Clorură de sodiu, NaCI

Sarea de masă, a cărei denumire chimică este clorura de sodiu, este o substanță utilizată pe scară largă ca condiment și conservant alimentar.

Una dintre tehnicile folosite pentru a produce sare de masă este evaporarea apei de mare și cristalizarea compusului chimic. Ulterior, sarea este supusă unui proces de rafinare.

Un alt mod în care clorura de sodiu este prezentă în viața noastră este în soluția salină, o soluție apoasă cu 0,9% din sare.

Bicarbonat de sodiu, NaHCO₃

Hidrogenocarbonatul de sodiu, cunoscut popular sub numele de bicarbonat de sodiu, este o sare cu cristale foarte mici, cu aspect pulbere, care se dizolvă ușor în apă.

Este o substanță cu multe aplicații casnice, fie pentru curățare, amestecată cu alți compuși, fie pentru sănătate, deoarece este prezentă în compoziția efervescenților.

Oxizi

Peroxid de hidrogen, H₂O₂

O apă oxigenată este comercializat ca o soluție numită peroxid de hidrogen, un lichid puternic oxidant. Când nu este dizolvat în apă, peroxidul de hidrogen este destul de instabil și se descompune rapid.

Principalele aplicații ale soluției de peroxid de hidrogen sunt: ​​antiseptic, albitor și înălbitor de păr.

dioxid de carbon, CO₂

O dioxid de carbon, numit și dioxid de carbon, este un oxid molecular incolor, inodor și mai greu decât aerul.

În fotosinteză CO₂ Atmosferica este captată din atmosferă și reacționează cu apa, producând glucoză și oxigen. Prin urmare, acest proces este important pentru reînnoirea oxigenului din aer.

Cu toate acestea, concentrația ridicată de dioxid de carbon în atmosferă este una dintre cauzele agravării efectului de seră, reținând o cantitate mai mare de căldură în atmosferă.