Anorganske funkcije so skupine anorganskih spojin, ki imajo podobne značilnosti.
Temeljna klasifikacija kemijskih spojin je: organske spojine so tiste, ki vsebujejo ogljikove atome, medtem ko anorganske spojine tvorijo jih drugi kemični elementi.
Obstajajo izjeme, kot so CO, CO2 in naprej2CO3, ki imajo kljub ogljiku v strukturni formuli lastnosti anorganskih snovi.
Štiri glavne anorganske funkcije so: kisline, baze, soli in oksidi.
Te 4 glavne funkcije je opredelil Arrhenius, kemik, ki je identificiral ione v kislinah, bazah in soli.
Kisline
Kisline so kovalentne spojine, to pomeni, da si delijo elektrone v svojih vezah. Imajo sposobnost ioniziranja v vodi in tvorjenja nabojev, pri čemer sproščajo H+ kot edini kation.
Razvrstitev kislin
Kisline lahko razvrstimo glede na količino vodika, ki se sprosti v vodno raztopino in ionizira ter reagira z vodo in tvori hidronijev ion.
| Število ionizirajočih se vodikov |
|---|
|
Monokisline: imajo samo en ionizirajoč se vodik. Primeri: HNO3, HCl in HCN |
|
diacidi: imeti dva vodika, ki jih je mogoče ionizirati. Primeri: H2SAMO4, H2S in H2MnO4 |
|
Triacidi: imajo tri vodike, ki jih je mogoče ionizirati. Primeri: H3PRAH4 in H3BO3 |
|
tetracidi: imajo štiri vodike, ki jih je mogoče ionizirati. Primeri: H4P7O7 |
Jakost kisline se meri s stopnjo ionizacije. Višja kot je vrednost močnejša je kislina, ker:
| stopnja ionizacije |
|---|
|
močna: imajo stopnjo ionizacije večjo od 50%. |
|
zmerno: imajo stopnjo ionizacije med 5% in 50%. |
|
šibka: imajo stopnjo ionizacije pod 5%. |
Kisline lahko vsebujejo element kisik v svoji strukturi ali pa tudi ne, zato:
| prisotnost kisika |
|---|
|
Hidracidi: nimajo atomov kisika. Primeri: HCl, HBr in HCN. |
|
oksiacidi: V kisli strukturi je prisoten element kisik. Primeri: HClO, H2CO3 in HNO3. |
Nomenklatura kislin
Splošno formulo kisline lahko opišemo kot HxTHE, kjer A predstavlja anion, ki tvori kislino, in lahko nastala nomenklatura:
| zaključek aniona | Prenehanje kisline |
|---|---|
|
eto Primer: Klorid (Cl-) |
hidrična Primer: klorovodikova kislina (HCl) |
|
deluje Primer: klorat |
ich Primer: klorovodikova kislina (HClO3) |
|
zelo Primer: nitrit |
kosti Primer: dušikova kislina (HNO2) |
Značilnosti kislin
Glavne značilnosti kislin so:
- Imajo kisel okus.
- Prenašajo električni tok, saj so elektrolitske raztopine.
- Ob reagiranju s kovinami, kot sta magnezij in cink, tvorijo plin vodik.
- Ob reakciji s kalcijevim karbonatom tvorimo ogljikov dioksid.
- Indikatorje kislinsko-baznih vrednosti spremenijo v določeno barvo (modri lakmusov papir postane rdeč).
Glavne kisline
Primeri: klorovodikova kislina (HCl), žveplova kislina (H2SAMO4), ocetna kislina (CH3COOH), ogljikova kislina (H2CO3) in dušikova kislina (HNO3).
Čeprav je ocetna kislina kislina iz organske kemije, je zaradi njene pomembnosti pomembno poznati njeno strukturo.
Baze
Baze so ionske spojine, ki jih tvorijo kationi, večinoma kovine, ki se disociirajo v vodi in sproščajo hidroksid anion (OH-).
Osnovna klasifikacija
Baze lahko razvrstimo glede na število hidroksilov, sproščenih v raztopino.
| Število hidroksilov |
|---|
|
Monobaze: imajo samo en hidroksil. Primeri: NaOH, KOH in NH4oh |
|
Dibaze: imajo dva hidroksila. Primeri: Ca (OH)2, Fe (OH)2 in Mg (OH)2 |
|
Tribaze: imajo tri hidroksile. Primeri: Al (OH)3 in Fe (OH)3 |
|
tetrabaz: imajo štiri hidroksile. Primeri: Sn (OH)4 in Pb (OH)4 |
Baze so na splošno ionske snovi in jakost baze se meri s stopnjo disociacije.
Višja kot je vrednost močnejša je osnova, ker:
| stopnja disociacije |
|---|
|
močna: imajo stopnjo disociacije praktično 100%. Primeri:
|
|
šibka: imajo stopnjo disociacije pod 5%. Primer: NH4OH in Zn (OH)2. |
| Topnost v vodi |
|---|
|
Topno: baze alkalijskih kovin in amonija. Primeri: Ca (OH)2, Ba (OH)2 in NH4Oh |
|
Rahlo topen: baze zemeljskoalkalijskih kovin. Primeri: Ca (OH)2 in Ba (OH)2. |
|
praktično netopen: druge podlage. Primeri: AgOH in Al (OH)3. |
Osnovna nomenklatura
Splošno formulo baze lahko opišemo kot , kjer B predstavlja pozitivni radikal, ki tvori bazo, y pa naboj, ki določa število hidroksilov.
Nomenklatura osnov s fiksno obremenitvijo je podana z:
| Podstavki s fiksno obremenitvijo | ||
|---|---|---|
alkalne kovine |
litijev hidroksid |
LiOH |
| Zemeljskoalkalijske kovine | magnezijev hidroksid |
Mg (OH)2 |
Srebro |
srebrovega hidroksida |
AgOH |
| Cink | cinkov hidroksid | Zn (OH)2 |
| Aluminij | aluminijev hidroksid | Al (OH)3 |
Če ima osnova spremenljivo obremenitev, je nomenklatura lahko na dva načina:
| Podnožja s spremenljivo obremenitvijo | |||
|---|---|---|---|
| baker | Ass+ | bakrov hidroksid I | CuOH |
| bakrovega hidroksida | |||
| Ass2+ | bakrov hidroksid II | Cu (OH)2 | |
| bakrovega hidroksida | |||
| Železo | Vera2+ | Železov hidroksid II | Fe (OH)2 |
| železov hidroksid | |||
| Vera3+ | Železov hidroksid III | Fe (OH)3 | |
| železov hidroksid |
Značilnosti podlag
- Večina baz je topnih v vodi.
- Prevajajte električni tok v vodni raztopini.
- So spolzke.
- Reagirajo s kislino in tvorijo sol in vodo kot produkta.
- Indikatorje kislinsko-baznih vrednosti spremenijo v določeno barvo (rdeči lakmusov papir postane modre barve).
Glavne podlage
Baze se pogosto uporabljajo v čistilnih izdelkih in tudi v procesih kemične industrije.
Primeri: natrijev hidroksid (NaOH), magnezijev hidroksid (Mg (OH)2), amonijev hidroksid (NH4OH), aluminijev hidroksid (Al (OH)3) in kalcijev hidroksid (Ca (OH)2).
soli
soli so ionske spojine, ki imajo vsaj en kation razen H+ in anion, ki ni OH-.
Sol lahko dobimo v nevtralizacijski reakciji, to je reakciji med kislino in bazo.
V reakciji klorovodikove kisline z natrijevim hidroksidom nastaneta natrijev klorid in voda.
Nastala sol je sestavljena iz kislega aniona (Cl-) in z osnovnim kationom (Na+).
Razvrstitev soli
Spodaj imamo glavne družine soli, ki jih lahko razvrstimo glede na topnost v vodi in spremembo pH raztopine, kot sledi:
| Topnost najpogostejših soli v vodi | |||
|---|---|---|---|
| Topno | Nitrati | Izjeme: Srebrni acetat. |
|
| Klorati | |||
Acetati |
|||
| Kloridi | Izjeme: |
||
| Bromidi | |||
| Jodidi | |||
| Sulfati |
Izjeme: |
||
| Nerešljiv | Sulfidi |
Izjeme: zemeljsko alkalijsko zemljo in amonijem. |
|
| Karbonati | Izjeme: Alkalijske kovine in amonij. |
||
| Fosfati |
| pH | |
|---|---|
| nevtralne soli |
Ko se raztopijo v vodi, pH ne spremenijo. Primer: NaCl. |
| kisle soli |
Ko se raztopijo v vodi, postanejo raztopine pH manjše od 7. Primer: NH4Kl. |
| osnovne soli |
Ko se raztopijo v vodi, postanejo raztopine pH večje od 7. Primer: CH3COONa. |
Poleg družin soli, ki smo jih videli prej, obstajajo tudi druge vrste soli, kot je prikazano v spodnji tabeli.
| Druge vrste soli | |
|---|---|
| vodikove soli | Primer: NaHCO3 |
| Hidroksi soli | Primer: Al (OH)2Kl |
| dvojne soli | Primer: KNaSO4 |
| hidrirane soli | Primer: CuSO4. 5 ur2O |
| kompleksne soli | Primer: [Cu (NH3)4] SAMO4 |
Nomenklatura soli
Nomenklatura soli na splošno sledi naslednjemu vrstnemu redu:
| ime aniona | kation ime | ime soli |
|---|---|---|
|
Kl- Klorid |
Vera3+ Železo III |
FeCl3 Železov klorid III |
|
Sulfat |
Ob+ Natrij |
Ob2SAMO4 Natrijev sulfat |
|
Nitrit |
K+ Kalij |
KNO2 Kalijev nitrit |
|
br- Bromid |
Tukaj2+ Kalcij |
CaBr2 kalcijev bromid |
Značilnosti soli
- So ionske spojine.
- So trdne in kristalne.
- Trpite zaradi vrenja pri visokih temperaturah.
- Izvedite električni tok v raztopini.
- So slanega okusa.
Glavne soli
Primeri: kalijev nitrat (KNO3), natrijev hipoklorit (NaClO), natrijev fluorid (NaF), natrijev karbonat (Na2CO3) in kalcijev sulfat (CaSO4).
Oksidi
Oksidi so binarne spojine (ionske ali molekularne), ki imajo dva elementa. V svoji sestavi imajo kisik, ki je njihov najbolj elektronegativni element.
Splošna formula za oksid je , kjer je C kation in njegov naboj y postane indeks v oksidu, ki tvori spojino:
Razvrstitev oksidov
| Glede na kemijske vezi | |
|---|---|
| Jonski |
Kombinacija kisika s kovinami. Primer: ZnO. |
| Molekularno |
Kombinacija kisika z nekovinskimi elementi. Primer: OS2. |
| Glede na lastnosti | |
|---|---|
| Osnove |
V vodni raztopini spremenijo pH na več kot 7. Primer: bral sem2O (in druge alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine). |
| Kisline |
V vodni raztopini reagirajo z vodo in tvorijo kisline. Primeri: CO2, SAMO3 in NE2. |
| Nevtralni |
Nekateri oksidi, ki ne reagirajo z vodo. Primer: CO. |
| Peroksidi |
V vodni raztopini reagirajo z vodo ali razredčenimi kislinami in tvorijo vodikov peroksid H2O2. Primer: Na2O2. |
| Ojačevalniki |
Obnašajo se lahko kot kisline ali baze. Primer: ZnO. |
Nomenklatura oksidov
Na splošno je nomenklatura oksida v naslednjem vrstnem redu:
| Poimenujte glede na vrsto oksida | |
|---|---|
| ionski oksidi |
Primeri oksidov s fiksnim nabojem: CaO - kalcijev oksid Al2O3 - aluminijev oksid |
|
Primeri oksidov s spremenljivim polnjenjem: FeO - železov oksid II Vera2O3 - Železov oksid III | |
| molekularni oksidi |
Primeri: CO - ogljikov monoksid N2O5 - dušikov pentoksid |
Značilnosti oksida
- So binarne snovi.
- Nastanejo z vezavo kisika z drugimi elementi, razen s fluorom.
- Kovinski oksidi pri reakciji s kislinami tvorijo sol in vodo.
- Nekovinski oksidi pri reakciji z bazami tvorijo sol in vodo.
Glavni oksidi
Primeri: kalcijev oksid (CaO), manganov oksid (MnO2), kositrov oksid (SnO2), železov oksid III (Fe2O3) in aluminijevega oksida (Al2CO3).
Vaje sprejemnega izpita
1. (UEMA / 2015) ŠT2in OS2 so plini, ki povzročajo onesnaževanje ozračja, ki med povzročeno škodo povzroči nastanek kislega dežja, ko ti plini reagirajo z vodnimi delci, ki so prisotni v oblakih in tvorijo HNO3 in H2SAMO4.
Te spojine, kadar jih prenašajo atmosferske padavine, povzročajo motnje, kot so onesnaženje pitne vode, korozija vozil, zgodovinskih spomenikov itd.
V besedilu omenjene anorganske spojine ustrezajo funkcijam:
a) soli in oksidi
b) baze in soli
c) kisline in baze
d) baze in oksidi
e) oksidi in kisline
Pravilna alternativa: e) oksidi in kisline.
Oksidi so spojine, ki jih tvorijo kisik in drugi elementi, razen fluora.
Kisline, ko pridejo v stik z vodo, se ionizirajo in tvorijo hidronijev ion. Za zadevne kisline imamo naslednje reakcije:
HNO3 je monokislina, ker ima samo en vodik, ki se lahko ionizira. H2SAMO4 je kislina, ker ima dva vodika, ki se ionizirata.
Druge anorganske funkcije, ki so prisotne v vprašanjih, ustrezajo:
Osnove: hidroksilni ioni (OH-) ionsko vezan s kovinskimi kationi.
Soli: produkt nevtralizacijske reakcije med kislino in bazo.
Več okemijske funkcije.
2. (UNEMAT / 2012) V vsakdanjem življenju uporabljamo različne kemične izdelke, kot so magnezijevo mleko, kis, apnenec in kavstična soda.
Pravilno je trditi, da omenjene snovi pripadajo kemijskim funkcijam:
a) kislina, baza, sol in baza
b) baza, sol, kislina in baza
c) baza, kislina, sol in baza
d) kislina, baza, baza in sol
e) sol, kislina, sol in baza
Pravilna alternativa: c) baza, kislina, sol in baza.
Magnezijevo mleko, apnenec in kavstična soda so primeri spojin, ki v svojih strukturah vsebujejo anorganske funkcije.
Kis je organska spojina, ki jo tvori šibka karboksilna kislina.
V spodnji tabeli lahko opazujemo strukture vsakega od njih in kemijske funkcije, ki jih zaznamujejo.
| Izdelka | Magnezijevo mleko | Kis | Apnenec | Kavstična soda |
|---|---|---|---|---|
| Kemični kompost | magnezijev hidroksid | Ocetna kislina | Kalcijev karbonat | Natrijev hidroksid |
| Formula | ||||
| kemijska funkcija | Osnova | karboksilna kislina | sol | Osnova |
Magnezijevo mleko je suspenzija magnezijevega hidroksida, ki se uporablja za zdravljenje želodčne kisline, saj reagira s klorovodikovo kislino iz želodčnega soka.
Kis je zaradi svoje arome in okusa pogosto uporabljena začimba, predvsem pri pripravi hrane.
Apnenec je sedimentna kamnina, katere glavna ruda je kalcit, ki vsebuje velike količine kalcijevega karbonata.
Kavstična soda je trgovsko ime za natrijev hidroksid, močno osnovo, ki se uporablja v mnogih industrijskih procesih in v gospodinjstvih za odmašitev cevi zaradi kopičenja olj in masti.
3. (UDESC / 2008) Glede klorovodikove kisline lahko rečemo, da:
a) ko je v vodni raztopini, omogoča prehod električnega toka
b) je kislina
c) je šibka kislina
d) ima nizko stopnjo ionizacije
e) je ionska snov
Pravilna alternativa: a) ko je v vodni raztopini, omogoča prehod električnega toka.
Klorovodikova kislina je monokislina, saj ima le en vodik, ki se lahko ionizira.
Je molekularna spojina z visoko stopnjo ionizacije, zato je močna kislina, ki pri sklepanju z vodo razbije svojo molekulo na ione, kot sledi:
Kot je v svojih poskusih opazil Arrhenius, se pozitivni ioni, ki nastanejo pri ionizaciji, premaknejo proti negativnemu polu, negativni ioni pa proti pozitivnemu polu.
Na ta način v raztopino teče električni tok.
Za več težav s komentarjem, glejte tudi: vaje o anorganskih funkcijah.
