Kemijske funkcije: kisline, baze, soli in oksidi

Kemijska funkcija je skupina snovi, ki imajo podobne lastnosti. Te lastnosti imenujemo funkcionalne, saj določajo obnašanje snovi.

Glavne anorganske kemijske funkcije so: kisline, baze, soli in oksidi.

Kisline

Kisline so spojine, tvorjene s kovalentnimi vezmi, kjer se delijo elektroni. Po mnenju kemika Svanteja Arrheniusa (1859-1927) te spojine sproščajo ione H⁺ ko so v stiku z vodo.

Kako prepoznati kislino?

Splošna formula za kislino je H_xA, kjer A predstavlja anion, H je vodik, x pa število atomov tega elementa, prisotnega v molekuli.

Danes vemo, da kislina v stiku z vodo sprosti H kot edini kation.⁺ in tvori hidronijev ion pri ionizaciji. Poleg tega, kadar so kisline ionizirane v vodni raztopini, so sposobne prevajati elektriko.

Moč kisline se meri po njeni sposobnosti ionizacije v stiku z vodo. Več molekul kisline ionizira v vodi, močnejša je kislina.

Primer: HCl je močna kislina, saj ima 92% stopnjo ionizacije. H₂CO₃ je šibka kislina, saj je v raztopini ioniziranih le 0,18% molekul kisline.

Razvrstitev kislin

Kisline lahko razvrstimo glede na število ionizirajočih se vodikov v:

• Monokislina: vsebuje le en vodik, ki ga je mogoče ionizirati, na primer HCN;
• Diacid: vsebuje dva vodika, ki se lahko ionizirata, kot je H₂SAMO₃;
• Triacid: vsebuje tri vodike, ki jih je mogoče ionizirati, kot je H₃PRAH₄;
• Tetracid: vsebuje štiri vodike, ki jih je mogoče ionizirati, kot je H₄P₂O₇.

Kisline so razvrščene tudi po odsotnosti kisika v hidrati, kot sta HCl in HCN, in kadar obstaja kisikov element, se ti imenujejo oksiacidi, kot H₂SAMO₄ in HNO₃.

Primeri kislin

• žveplova kislina, H₂SAMO₄
• Klorovodikova kislina, HCl
• Fluorovodikova kislina, HF
• Dušikova kislina, HNO₃
• Fosforna kislina, H₃PRAH₄
• Ogljikova kislina, H₂CO₃

Več o kisline.

Baze

Osnove so spojine, ki jih tvorijo ionske vezi, kjer pride do dajanja elektronov. Po mnenju kemika Svanteja Arrheniusa (1859-1927) te spojine sproščajo ione OH^- ko pridejo v stik z vodo, saj spojina disociira.

Kako prepoznati bazo?

Splošna formula za osnovo je , kjer B predstavlja kation (pozitivni radikal), ki tvori bazo, y pa je naboj, ki določa število hidroksilov (OH^-).

Osnove imajo trpek, zajedljiv in grenak okus. Ko se ločijo v vodnem mediju, baze tudi prevajajo elektriko.

Baze so spojine, ki se disociirajo v vodni raztopini, moč baze pa se meri s stopnjo disociacije. Zato se več struktur disociira v vodi, močnejša je osnova.

Primer: NaOH je močna baza, saj ima 95% stopnjo ionizacije. NH₄OH je šibka baza, saj je le 1,5% spojine podvrženo ionski disociaciji.

Osnovna klasifikacija

Osnove lahko razvrstimo glede na število hidroksilov, ki jih sproščajo v raztopini v:

• Monobaza: vsebuje samo en hidroksil, kot je NaOH;
• Dibaza: vsebuje dva hidroksila, kot je Ca (OH)₂;
• Tribaza: vsebuje tri hidroksile, kot je Al (OH)₃;
• Tetrabaza: vsebuje štiri hidroksile, kot je Pb (OH)₄.

Osnove alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin, z izjemo berilija in magnezija, zaradi visoke stopnje disociacije veljajo za močne baze. Šibke baze pa imajo disociacijsko stopnjo manj kot 5%, na primer NH₄OH in Zn (OH)₂.

Primeri osnov

• Natrijev hidroksid, NaOH
• Amonijev hidroksid, NH₄oh
• Kalijev hidroksid, KOH
• Magnezijev hidroksid, Mg (OH)₂
• Železov hidroksid, Fe (OH)₃
• Kalcijev hidroksid, Ca (OH)₂

Več o baze.

soli

Soli so spojine, ki nastanejo v reakciji, ki poteka med kislino in bazo, imenovano nevtralizacijska reakcija.

Zato sol tvori kation, ki prihaja iz baze, in anion, ki prihaja iz kisline.

Kako prepoznati sol?

Soli so ionske spojine, katerih struktura je C_xTHE_y ki ga tvori kation C^{y +} (pozitiven ion), razen H⁺in anion A^x- (negativni ion), ki se razlikuje od OH^-.

Soli v okolju so videti kot kristalne trdne snovi z visokim tališčem in vreliščem. Poleg tega imajo mnogi značilen slan okus.

Čeprav so nekatere soli dobro znane in se uporabljajo v hrani, na primer natrijev klorid (kuhinjska sol), obstajajo soli, ki so zelo strupene.

V vodi so soli sposobne prevajati elektriko. Številne soli zlahka absorbirajo vlago iz okolja in jih zato imenujemo higroskopne.

Razvrstitev soli

Soli so razvrščene glede na njihov značaj v vodni raztopini.

nevtralna sol: nastanejo z močnim bazičnim kationom in močnim kislinskim anionom ali šibkim bazičnim kationom in šibkim kislinskim anionom.

Primer: HCl (močna kislina) + NaOH (močna baza) → NaCl (nevtralna sol) + H₂O (voda)

kisla sol: Tvori ga šibek bazični kation in močan kislinski anion.

Primer: HNO₃ (močna kislina) + AgOH (šibka baza) → AgNO₃ (kisla sol) + H₂O (voda)

osnovna sol: nastanejo iz močnega baznega kationa in šibkega kislinskega aniona.

Primer: H₂CO₃ (šibka kislina) + NaOH (močna baza) → NaHCO₃ (osnovna sol) + H₂O (voda)

Primeri soli

• Kalijev nitrat, KNO₃
• Natrijev hipoklorit, NaClO
• Natrijev fluorid, NaF
• Natrijev karbonat, Na₂CO₃
• Kalcijev sulfat, CaSO₄
• Aluminijev fosfat, AlPO₄

Več o soli.

Oksidi

Oksidi so spojine, ki jih tvorita dva kemična elementa, od katerih je eden kisik, ki je najbolj elektronegativen od spojine.

Kako prepoznati oksid?

Splošna formula za oksid je , kjer C predstavlja kation (pozitivni ion), vezan na kisik. Y (kation naboj) označuje, koliko atomov kisika mora sestavljati oksid.

Oksidi so binarne snovi, kjer je kisik povezan s kemičnim elementom, ki je manj elektronegativen od njega. Zato je vezava kisika na fluor, kot v spojinah OF₂ to je₂F₂, se ne štejejo za okside.

Razvrstitev oksidov

Molekularni oksidi (kisik + ametal) imajo kislinski značaj, saj ko so v vodni raztopini, reagirajo in tvorijo kisline, kot je ogljikov dioksid (CO₂).

Ionski oksidi (kisik + kovina) imajo osnovni značaj, saj v stiku z vodo tvorijo osnovne raztopine, kot je kalcijev oksid (CaO).

Kadar oksid ne reagira z vodo, na primer ogljikov monoksid (CO), je označen kot nevtralen oksid.

Primeri oksidov

• Kositrov oksid, SnO₂
• Železov oksid III, Fe₂O₃
• Natrijev oksid, Na₂O
• Litijev oksid, Li₂O
• Kositer dioksid, SnO₂
• Dušikov dioksid, NE₂

Več o oksidi.

Pozor!

Razredi kislin, baz, soli in oksidov so organizirani kot kemijske funkcije za lažje preučevanje anorganskih spojin, saj je število snovi zelo veliko.

Vendar se včasih lahko mešajo, tako kot pri soli in oksidih, ki so lahko kislega ali bazičnega značaja. Poleg tega na obnašanje snovi vpliva njihova interakcija z drugimi spojinami.

V organski kemiji je mogoče vizualizirati različne funkcionalne skupine organskih spojin.

Vedeti tudi organske funkcije.

Glavne anorganske spojine

Oglejte si nekaj primerov spojin iz anorganske funkcije in kakšne so njegove aplikacije.

Kisline

Klorovodikova kislina, HCl

Klorovodikova kislina je močna monokislina. Je vodna raztopina, ki vsebuje 37% HCl, vodikov klorid, brezbarven, zelo strupen in jedk plin.

Uporablja se za čiščenje kovin, v procesu izdelave usnja in kot surovina za druge kemične spojine. Ta snov se trži kot solna kislina za čiščenje tal, ploščic in kovinskih površin.

žveplova kislina, H₂SAMO₄

O žveplova kislina to je močna kislina. Je brezbarvna in viskozna tekočina, ki velja za močno, ker je stopnja ionizacije pri temperaturi 18 ° C večja od 50%.

Ta anorganska kislina se v veliki meri uporablja v kemični industriji kot surovina za proizvodnja številnih materialov in zato njihova poraba lahko kaže na indeks gospodarskega razvoja države.

Baze

Magnezijev hidroksid, Mg (OH)₂

Magnezijev hidroksid je dibaza, saj ima v svoji sestavi dva hidroksila. V okolju je kemična spojina bela trdna snov in njena suspenzija v vodi se trži pod imenom Magnezijevo mleko.

Magnezijevo mleko se uporablja kot antacid za zmanjšanje želodčne kisline in kot odvajalo za izboljšanje črevesnih funkcij.

Natrijev hidroksid, NaOH

O natrijev hidroksid, imenovana tudi kavstična soda, je v okolju v trdnem stanju, ima umazano belo barvo in je zelo strupena in jedka.

Je močna osnova, ki se na primer uporablja v industriji za proizvodnjo čistilnih izdelkov in v domači uporabi za odmašitev cevi.

Uporaba izdelka zahteva veliko previdnosti, saj lahko stik s kožo povzroči hude opekline.

soli

Natrijev klorid, NaCl

Namizna sol, katere kemijsko ime je natrijev klorid, je snov, ki se pogosto uporablja kot začimba in konzervans za hrano.

Ena izmed tehnik, ki se uporablja za proizvodnjo kuhinjske soli, je izhlapevanje morske vode in kristalizacija kemične spojine. Nato se sol predela.

Drug način prisotnosti natrijevega klorida v našem življenju je fiziološka raztopina, vodna raztopina z 0,9% soli.

Natrijev bikarbonat, NaHCO₃

Natrijev hidrogen karbonat, v narodu znan kot natrijev bikarbonat, je sol z zelo majhnimi kristali, praškastega videza, ki se zlahka raztopi v vodi.

Je snov z veliko domačo uporabo, bodisi za čiščenje, pomešana z drugimi spojinami ali za zdravje, saj je prisotna v sestavi šumečih.

Oksidi

vodikov peroksid, H₂O₂

O vodikov peroksid trži se kot raztopina, imenovana vodikov peroksid, zelo oksidacijska tekočina. Če se vodikov peroksid ne raztopi v vodi, je precej nestabilen in se hitro razgradi.

Glavne aplikacije raztopine vodikovega peroksida so: antiseptik, beljenje in beljenje las.

ogljikov dioksid, CO₂

O ogljikov dioksid, imenovan tudi ogljikov dioksid, je molekulski oksid brez barve, vonja in težji od zraka.

Pri fotosintezi CO₂ Atmosfera je zajeta iz ozračja in reagira z vodo ter proizvaja glukozo in kisik. Zato je ta postopek pomemben za obnovo kisika v zraku.

Vendar je visoka koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju eden od vzrokov za poslabšanje učinka tople grede, ki zadržuje večjo količino toplote v ozračju.