Kemiska funktioner: syror, baser, salter och oxider

Kemisk funktion är en grupp av ämnen som har liknande egenskaper. Dessa egenskaper kallas funktionella eftersom de bestämmer ämnens beteende.

De viktigaste oorganiska kemiska funktionerna är: syror, baser, salter och oxider.

Syror

Syror är föreningar som bildas av kovalenta bindningar, där elektroner delas. Enligt kemist Svante Arrhenius (1859-1927) frigör dessa föreningar H-joner⁺ när de är i kontakt med vatten.

Hur identifierar man en syra?

Den allmänna formeln för en syra är H_xA, där A representerar anjonen, H är väte och x är antalet atomer för detta element närvarande i molekylen.

Idag vet vi att i kontakt med vatten frigör en syra H som enda katjon.⁺ och bildar hydroniumjonen vid jonisering. Vidare, när syror joniseras i en vattenlösning, kan de leda elektricitet.

Styrkan hos en syra mäts genom dess förmåga att jonisera i kontakt med vatten. Ju mer sura molekyler joniserar i vatten, desto starkare är syran.

Exempel: HCl är en stark syra, eftersom den har en 92% joniseringsgrad. H₂CO₃ det är en svag syra, eftersom endast 0,18% av syramolekylerna joniseras i lösning.

Klassificering av syror

Vi kan klassificera syror enligt antalet joniserbara väten i:

• Monosyra: har endast ett joniserbart väte, såsom HCN;
• Diacid: har två joniserbara väten, som H₂ENDAST₃;
• Triacid: har tre joniserbara väten, såsom H₃DAMM₄;
• Tetracid: har fyra joniserbara väten, som H₄P₂O₇.

Syror klassificeras också efter frånvaro av syre i återfuktar, såsom HCl och HCN, och när det finns syreelementet kallas de oxisyror, som H₂ENDAST₄ och HNO₃.

Exempel på syror

• svavelsyra, H₂ENDAST₄
• Saltsyra, HCl
• Fluorsyra, HF
• Salpetersyra, HNO₃
• Fosforsyra, H₃DAMM₄
• Kolsyra, H₂CO₃

Lära sig mer om syror.

Baser

Baserna är föreningar bildade av jonbindningar, där det finns donation av elektroner. Enligt kemist Svante Arrhenius (1859-1927) frigör dessa föreningar OH-joner^- när de är i kontakt med vatten när föreningen dissocieras.

Hur identifierar man en bas?

Den allmänna formeln för en bas är där B representerar katjonen (positiv radikal) som utgör basen och y är laddningen som bestämmer antalet hydroxyler (OH^-).

Baserna har en sammandragande, kaustisk och bitter smak. När de dissocieras i ett vattenhaltigt medium leder baserna också elektricitet.

Baser är föreningar som dissocieras i vattenlösning och styrkan hos en bas mäts genom graden av dissociation. Ju fler strukturer som dissocieras i vatten, desto starkare är basen.

Exempel: NaOH är en stark bas, eftersom den har en 95% joniseringsgrad. NH₄OH är en svag bas eftersom endast 1,5% av föreningen genomgår jonisk dissociation.

Basklassificering

Baserna kan klassificeras enligt antalet hydroxyler som de släpper ut i lösning i:

• Monobas: har endast en hydroxyl, som NaOH;
• Dibas: har två hydroxyler, som Ca (OH)₂;
• Tribas: har tre hydroxyler, såsom Al (OH)₃;
• Tetrabas: har fyra hydroxyler, som Pb (OH)₄.

Alkalimetall- och jordalkalimetallbaser, med undantag av beryllium och magnesium, anses vara starka baser på grund av deras höga grad av dissociation. Svaga baser har däremot en dissociationsgrad på mindre än 5%, såsom NH₄OH och Zn (OH)₂.

Exempel på baser

• Natriumhydroxid, NaOH
• Ammoniumhydroxid, NH₄åh
• Kaliumhydroxid, KOH
• Magnesiumhydroxid, Mg (OH)₂
• Järnhydroxid, Fe (OH)₃
• Kalciumhydroxid, Ca (OH)₂

Lära sig mer om baser.

salter

Salter är föreningar som framställs från reaktionen som äger rum mellan en syra och en bas, kallad neutraliseringsreaktion.

Därför bildas ett salt av en katjon som kommer från en bas och en anjon som kommer från syran.

Hur identifierar man ett salt?

Salter är jonföreningar vars struktur är C_xDE_y bildas av en katjon^{y +} (positiv jon), annat än H⁺och en anjon A^x- (negativ jon), som skiljer sig från OH^-.

Salter under omgivande förhållanden uppträder som kristallina fasta ämnen med hög smältpunkt och kokpunkt. Dessutom har många en karakteristisk salt smak.

Även om vissa salter är välkända och används i livsmedel, såsom natriumklorid (bordssalt), finns det salter som är extremt giftiga.

När det är i vattenlösning kan salter leda elektricitet. Många salter kan lätt absorbera fukt från miljön och kallas därför hygroskopiska.

Klassificering av salter

Salter klassificeras enligt sin karaktär i vattenlösning.

neutralt salt: bildas av stark basjon och stark syrajon eller svag basjon och svag syrajon.

Exempel: HCl (stark syra) + NaOH (stark bas) → NaCl (neutralt salt) + H₂O (vatten)

syrasalt: Bildad av svag baskatjon och stark syraanjon.

Exempel: HNO₃ (stark syra) + AgOH (svag bas) → AgNO₃ (syrasalt) + H₂O (vatten)

basalt salt: bildas av stark baskatjon och svag syrajon.

Exempel: H₂CO₃ (svag syra) + NaOH (stark bas) → NaHCO₃ (basiskt salt) + H₂O (vatten)

Exempel på salter

• Kaliumnitrat, KNO₃
• Natriumhypoklorit, NaClO
• Natriumfluorid, NaF
• Natriumkarbonat, Na₂CO₃
• Kalciumsulfat, CaSO₄
• Aluminiumfosfat, AlPO₄

Lära sig mer om salter.

Oxider

Oxider är föreningar som bildas av två kemiska element, varav en är syre, som är den mest elektronegativa av föreningen.

Hur identifierar man en oxid?

Den allmänna formeln för en oxid är där C representerar katjonen (positiv jon) bunden till syre. Y (katjonladdning) anger hur många syreatomer som måste utgöra oxiden.

Oxider är binära ämnen, där syre är kopplat till ett kemiskt grundämne som är mindre elektronegativt än det. Därför bindning av syre till fluor, som i OF-föreningar₂ det är₂F₂, betraktas inte som oxider.

Klassificering av oxider

Molekylära oxider (syre + ametal) har en sur karaktär, för när de är i vattenlösning reagerar de och producerar syror, såsom koldioxid (CO₂).

Jonoxider (syre + metall) har en basisk karaktär, eftersom de i kontakt med vatten bildar basiska lösningar, såsom kalciumoxid (CaO).

När en oxid inte reagerar med vatten, såsom kolmonoxid (CO), kännetecknas den som en neutral oxid.

Exempel på oxider

• Tennoxid, SnO₂
• Järnoxid III, Fe₂O₃
• Natriumoxid, Na₂O
• Litiumoxid, Li₂O
• Tenndioxid, SnO₂
• Kvävedioxid, NO₂

Lära sig mer om oxider.

Uppmärksamhet!

Klasserna av syror, baser, salter och oxider är organiserade som kemiska funktioner för att underlätta studier av oorganiska föreningar, eftersom antalet ämnen är mycket stort.

De kan emellertid ibland blanda sig, som i fallet med salter och oxider, som kan ha en sur eller basisk karaktär. Dessutom påverkas ämnens beteende av deras interaktion med andra föreningar.

I organisk kemi är det möjligt att visualisera de olika funktionella grupperna av organiska föreningar.

Känner också till organiska funktioner.

De viktigaste oorganiska föreningarna

Kolla in några exempel på föreningar från oorganiska funktioner och vad är dess tillämpningar.

Syror

Saltsyra, HCl

Saltsyra är en stark monosyra. Det är en vattenlösning som innehåller 37% HCl, klorväte, en färglös, mycket giftig och frätande gas.

Det används för rengöring av metaller, i lädertillverkningsprocessen och som råvara för andra kemiska föreningar. Detta ämne marknadsförs som murinsyra för rengöring av golv, kakel och metallytor.

svavelsyra, H₂ENDAST₄

O svavelsyra det är en stark disyra. Det är en färglös och viskös vätska som anses vara stark eftersom dess joniseringsgrad är större än 50% vid en temperatur på 18 ° C.

Denna oorganiska syra används i stor skala inom den kemiska industrin som råvara för tillverkning av många material och därför kan deras konsumtion indikera index för ekonomisk utveckling i ett land.

Baser

Magnesiumhydroxid, Mg (OH)₂

Magnesiumhydroxid är ett dibas, eftersom det har två hydroxyler i sin konstitution. Under omgivande förhållanden är den kemiska föreningen en vit fast substans och dess suspension i vatten marknadsförs under namnet Milk of Magnesia.

Mjölk av magnesia används som ett antacida, för att minska magsyra och som ett laxermedel, vilket förbättrar tarmfunktionerna.

Natriumhydroxid, NaOH

O natriumhydroxid, även kallad kaustisk soda, i omgivande förhållanden i fast tillstånd, har en benvit färg och är mycket giftig och frätande.

Det är en stark bas, som används både inom industrin, för tillverkning av rengöringsprodukter och för hushållsbruk, till exempel för att rensa upp rör.

Användningen av produkten kräver mycket vård, eftersom hudkontakt kan orsaka svåra brännskador.

salter

Natriumklorid, NaCl

Bordsalt, vars kemiska namn är natriumklorid, är ett ämne som i stor utsträckning används som krydda och konserveringsmedel.

En av teknikerna som används för att producera bordssalt är att avdunsta havsvatten och kristallisera den kemiska föreningen. Därefter genomgår saltet en förädlingsprocess.

Ett annat sätt på vilket natriumklorid finns i våra liv är i saltlösning, en vattenlösning med 0,9% av saltet.

Natriumbikarbonat, NaHCO₃

Natriumvätekarbonat, populärt känt som natriumbikarbonat, är ett salt med mycket små kristaller, med ett pulverformigt utseende, som lätt upplöses i vatten.

Det är ett ämne med många hushållsapplikationer, oavsett för rengöring, blandat med andra föreningar eller för hälsa, eftersom det finns i sammansättningen av sprutmedel.

Oxider

väteperoxid, H₂O₂

O Väteperoxid den marknadsförs som en lösning som kallas väteperoxid, en mycket oxiderande vätska. När den inte löses i vatten är väteperoxid ganska instabil och bryts ner snabbt.

De viktigaste tillämpningarna av väteperoxidlösningen är: antiseptisk, blekning och hårblekmedel.

koldioxid, CO₂

O koldioxid, även kallad koldioxid, är en färglös, luktfri och tyngre än luftmolekylär oxid.

I fotosyntes har CO₂ Atmosfärisk fångas upp från atmosfären och reagerar med vatten och producerar glukos och syre. Därför är denna process viktig för förnyelsen av syre i luften.

Den höga koncentrationen av koldioxid i atmosfären är emellertid en av orsakerna till förvärringen av växthuseffekten, vilket bibehåller en större mängd värme i atmosfären.