Funciones inorgánicas: ácidos, bases, sales y óxidos

Funciones inorgánicas son grupos de compuestos inorgánicos que tienen características similares.

Una clasificación fundamental con respecto a los compuestos químicos es: Los compuestos orgánicos son aquellos que contienen átomos de carbono, mientras que compuestos inorgánicos Están formados por los otros elementos químicos.

Hay excepciones como CO, CO2 y Na2CO3, que aunque tienen carbono en la fórmula estructural, tienen características de sustancias inorgánicas.

Funciones inorg√°nicas – Conceptos b√°sicos

Las cuatro funciones inorgánicas principales son: ácidos, bases, sales y óxidos.

Estas 4 funciones principales fueron definidas por Arrhenius, un químico que identificó iones en ácidos, bases y sales.

√Ācidos

√Ācidos son compuestos covalentes, es decir, comparten electrones en sus enlaces. Tienen la capacidad de ionizarse en el agua y formar cargas, liberando H+ como el √ļnico cati√≥n

Clasificación ácida

Los ácidos se pueden clasificar de acuerdo con la cantidad de hidrógenos que se liberan en solución acuosa y se ionizan al reaccionar con agua para formar el ion hidronio.

Cantidad de hidrógenos ionizables
Monoácidos: tener solo un hidrógeno ionizable.

Ejemplos: HNO3, HCl y HCN

Diácidos: tiene dos hidrógenos ionizables.

Ejemplos: H2SO4 4, H2S y H2MnO4 4

Triacidos: tiene tres hidrógenos ionizables.

Ejemplos: H3PO4 4 y H3BO3

Tetracidios: tiene cuatro hidrógenos ionizables.

Ejemplos: H4 4P7moEl7mo

La fuerza de un ácido se mide por el grado de ionización. De acuerdo con las funciones inorgánicas cuanto mayor sea el valor del ácido, más fuerte, porque:

Grado de ionización
Fuerte: tienen un grado de ionización superior al 50%.
Moderados: tiene un grado de ionización entre 5% y 50%.
Débil: tienen un grado de ionización inferior al 5%.

Los ácidos pueden o no contener el elemento oxígeno en su estructura, por lo tanto:

Presencia de oxigeno
Hidrácidos: no tiene átomos de oxígeno.

Ejemplos: HCl, HBr y HCN.

Oxiácidos: El elemento oxígeno está presente en la estructura ácida.

Ejemplos: HClO, H2CO3 y HNO3.

Nomenclatura √°cida

La fórmula general de un ácido se puede describir como HxUn donde a representa el anión que constituye el ácido y la nomenclatura generada puede ser:

Terminación de aniones Terminación ácida
eto

Ejemplo: cloruro (Cl)

hídrico

Ejemplo: ácido clorhídrico (HCl)

actuar

Ejemplo: clorato

ico

Ejemplo: ácido clorhídrico (HClO3)

ito

Ejemplo: nitrito

oso

Ejemplo: √°cido nitroso (HNO)2)

Características ácidas

Las principales características de los ácidos son:

  • Tienen sabor agrio.
  • Conducen corrientes el√©ctricas porque son soluciones electrol√≠ticas.
  • Forman gas de hidr√≥geno cuando reaccionan con metales como el magnesio y el zinc.
  • Forman di√≥xido de carbono al reaccionar con el carbonato de calcio.
  • Cambie los indicadores √°cido-base a un color espec√≠fico (el papel tornasol azul se vuelve rojo).

√Ācidos principales

Ejemplos: √°cido clorh√≠drico (HCl), √°cido sulf√ļrico (H2SO4 4), √°cido ac√©tico (CH3COOH), √°cido carb√≥nico (H2CO3) y √°cido n√≠trico (HNO)3)

Aunque el ácido acético es un ácido químico orgánico, es importante conocer su estructura debido a su importancia como funciones inorgánicas.

Bases

Bases son compuestos iónicos formados por cationes, con mayor frecuencia metales, que se disocian en el agua liberando el anión hidróxido (OH)

Clasificación base

Las bases se pueden clasificar de acuerdo con el n√ļmero de hidroxilos liberados en soluci√≥n.

Numero de hidroxilos
Monobases: tener solo un hidroxilo.

Ejemplos: NaOH, KOH y NH4 4OH

Dibasas: tiene dos hidroxilos.

Ejemplos: Ca (OH)2Fe (OH)2 y Mg (OH)2

Tribasas: tiene tres hidroxilos.

Ejemplos: Al (OH)3 y Fe (OH)3

Tetrabases: tiene cuatro hidroxilos.

Ejemplos: Sn (OH)4 4 y Pb (OH)4 4

Las bases son generalmente sustancias iónicas y la fuerza de una base se mide por el grado de disociación.

Cuanto mayor sea el valor, m√°s fuerte ser√° la base, porque:

Grado de disociación
Fuerte: tiene un grado de disociación prácticamente del 100%.

Ejemplos:

  • Bases de metales alcalinos como NaOH y KOH.
  • Bases de metales alcalinot√©rreos como Ca (OH)2 y Ba (OH)2.
  • Excepciones: Be (OH)2 y Mg (OH)2
Débil: tienen un grado de disociación inferior al 5%.

Ejemplo: NH4 4OH y Zn (OH)2.

Solubilidad en agua.
Soluble: bases de metales alcalinos y de amonio.

Ejemplos: Ca (OH)2, Ba (OH)2 y NH4 4OH

Poco soluble: bases de metales alcalinotérreos.

Ejemplos: Ca (OH)2 y Ba (OH)2.

Virtualmente insoluble: demasiadas bases.

Ejemplos: AgOH y Al (OH)3.

Nomenclatura base

La f√≥rmula general de una base se puede describir como , donde B representa el radical positivo que constituye la base e y es la carga que determina el n√ļmero de hidroxilos.

La nomenclatura para bases de carga fija viene dada por:

Bases de carga fija
Metales alcalinos Hidróxido de litio LiOH
Metales alcalinotérreos Hidróxido de magnesio Mg (OH)2
Plata Hidróxido de plata AgOH
Zinc Hidróxido de zinc Zn (OH)2
Aluminio Hidróxido de aluminio Al (OH)3

Cuando la base tiene carga variable, la nomenclatura puede ser de dos maneras:

Bases de carga variable
Cobre Culo+ Hidróxido de cobre I CuOH
Hidróxido cuproso
Culo2+ Hidróxido de Cobre II Cu (OH)2
Hidr√≥xido c√ļprico
Hierro Fe2+ Hidróxido de hierro II Fe (OH)2
Hidróxido ferroso
Fe3+ Hidróxido de hierro III Fe (OH)3
Hidróxido férrico

Características base

  • La mayor√≠a de las bases son insolubles en agua.
  • Conducir corriente el√©ctrica en soluci√≥n acuosa.
  • Son resbaladizas.
  • Reacciona con √°cido formando sal y agua como productos.
  • Cambie los indicadores √°cido-base a un color espec√≠fico (el papel tornasol rojo se vuelve azul).

Bases principales

Las funciones inorgánicas de las bases son ampliamente utilizadas en productos de limpieza y también en procesos de la industria química.

Ejemplos: hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de magnesio (Mg (OH)2), hidróxido de amonio (NH4 4OH), hidróxido de aluminio (Al (OH)3) e hidróxido de calcio (Ca (OH)2)

Sales

Sales son compuestos iónicos que tienen al menos un catión distinto de H+ y un anión que no sea OH.

Se puede obtener una sal en una reacción de neutralización, que es la reacción entre un ácido y una base.

La reacción del ácido clorhídrico con hidróxido de sodio produce cloruro de sodio y agua.

La sal formada está compuesta por el anión ácido (Cl) y por el catión base (Na+)

Clasificación de sal

Las siguientes son las principales familias de sal dentro de las funciones inorg√°nicas que se pueden clasificar seg√ļn la solubilidad en agua y el cambio de pH de la soluci√≥n de la siguiente manera:

pH
Sales neutrales Cuando se disuelven en agua no cambian el pH.

Ejemplo: NaCl.

Sales ácidas Cuando se disuelven en agua, hacen que el pH de la solución sea inferior a 7.

Ejemplo: NH4 4Cl.

Sales básicas Cuando se disuelven en agua, hacen que el pH de la solución sea superior a 7.

Ejemplo: CH3COONa.

Además de las familias de sal que vimos anteriormente, hay otros tipos de sales, como se muestra en la tabla a continuación.

Otros tipos de sales
Sales de hidrógeno Ejemplo: NaHCO3
Sales hidroxi Ejemplo: Al (OH)2Cl
Sales dobles Ejemplo: KNaSO4 4
Sales hidratadas Ejemplo: CuSO4 4 . 5 h2El
Sales complejas Ejemplo:[Cu(NH[Cu(NH3)4 4]SO4 4

Nomenclatura de sal

En general, la nomenclatura de una sal sigue el siguiente orden:

Nombre aniónico Nombre de cationes Nombre de sal
Cl

Cloruro

Fe3+

Hierro III

FeCl3

Cloruro de hierro III

Sulfato En+

Sodio

En2SO4 4

Sulfato de sodio

Nitrito K+

Potasio

KNO2

Nitrito de potasio

Br

Bromuro

Ca2+

Calcio

CaBr2

Bromuro de calcio

Características de la sal

  • Son compuestos i√≥nicos.
  • Son s√≥lidos y cristalinos.
  • Hierven a altas temperaturas.
  • Conducir corriente el√©ctrica en soluci√≥n.
  • Tienen sabor salado.

Sales principales

Ejemplos: nitrato de potasio (KNO)3), hipoclorito de sodio (NaClO), fluoruro de sodio (NaF), carbonato de sodio (Na2CO3) y sulfato de calcio (CaSO4 4)

√ďxidos

√ďxidos Son compuestos binarios (i√≥nicos o moleculares), que tienen dos elementos. Tienen ox√≠geno en su composici√≥n, siendo su elemento m√°s electronegativo.

La fórmula general de un óxido es, donde C es el catión y su carga y se convierte en un del óxido que forma el compuesto:

Clasificación de óxidos

De acuerdo con los enlaces químicos
Iónico Combinación de oxígeno con metales.

Ejemplo: ZnO.

Molecular Combinación de oxígeno con elementos no metálicos.

Ejemplo: SO2.

De acuerdo con las propiedades
Básico En solución acuosa, cambie el pH a más de 7.

Ejemplo: Li2O (y otros metales alcalinos y alcalinotérreos).

√Ācidos En soluci√≥n acuosa reaccionan con agua y forman √°cidos.

Ejemplos: CO2SO3 y NO2.

Neutrales Algunos óxidos que no reaccionan con el agua.

Ejemplo: CO.

Peróxidos En solución acuosa reaccionar con agua o ácidos diluidos y formar peróxido de hidrógeno H2El2.

Ejemplo: Na2El2.

Anfótero Pueden comportarse como ácidos o bases.

Ejemplo: ZnO.

Nomenclatura de óxido

En general, la nomenclatura de un óxido sigue el siguiente orden:

Nombre seg√ļn tipo de √≥xido
√ďxidos i√≥nicos Ejemplos de √≥xidos de carga fija:

CaO – √ďxido de calcio

Al2El3 – √ďxido de aluminio

Ejemplos de óxidos de carga variable:

FeO Рóxido de hierro II

Fe2El3 – √ďxido de hierro III

√ďxidos moleculares Ejemplos:

CO РMonóxido de carbono

N2El5to Рpentóxido de dinitrógeno

Características del óxido

  • Son sustancias binarias.
  • Se forman por la uni√≥n del ox√≠geno con otros elementos, excepto el fl√ļor.
  • Los √≥xidos met√°licos, cuando reaccionan con √°cidos, forman sal y agua.
  • Los √≥xidos no met√°licos, cuando reaccionan con bases, forman sal y agua.

√ďxidos principales

Ejemplos: √≥xido de calcio (CaO), √≥xido de manganeso (MnO2), √≥xido de esta√Īo (SnO2), √≥xido de hierro III (Fe2El3) y √≥xido de aluminio (Al2CO3)

Ejercicios de ingreso a la universidad

1. (UEMA / 2015) EL NO2y el sistema operativo2 son gases que causan contaminaci√≥n atmosf√©rica que, entre los da√Īos causados, produce la formaci√≥n de lluvia √°cida cuando estos gases reaccionan con las part√≠culas de agua presentes en las nubes, produciendo HNO.3 y H2SO4 4.

Estos compuestos, cuando se transportan por precipitación atmosférica, generan perturbaciones tales como contaminación del agua potable, corrosión de vehículos, monumentos históricos, etc.

Los compuestos inorg√°nicos mencionados en el texto corresponden, respectivamente, a las funciones:

a) sales y óxidos
b) bases y sales
c) √°cidos y bases
d) bases y óxidos
e) óxidos y ácidos

 

Alternativa correcta: e) óxidos y ácidos.

Los √≥xidos est√°n compuestos de ox√≠geno y otros elementos, excepto el fl√ļor.

Los ácidos, cuando están en contacto con el agua, se someten a ionización y producen el ion hidronio. Para los ácidos en cuestión, tenemos las siguientes reacciones:

El HNO3 Es monoácido ya que solo tiene un hidrógeno ionizable. Ya el H2SO4 4 Es un diácido porque tiene dos hidrógenos ionizables.

Las otras funciones inorg√°nicas presentes en las preguntas corresponden a:

Bases: iones hidroxilo (OH) unidos iónicamente con cationes metálicos.

Sales: producto de la reacción de neutralización entre un ácido y una base.

 

2. (UNEMAT / 2012) Utilizamos diversos productos químicos en nuestra vida diaria, como la leche de magnesio, vinagre, piedra caliza y soda cáustica.

Es correcto afirmar que estas sustancias mencionadas pertenecen, respectivamente, a las funciones químicas:

a) √°cido, base, sal y base
b) base, sal, √°cido y base
c) base, √°cido, sal y base
d) √°cido, base, base y sal
e) sal, √°cido, sal y base

 

Alternativa correcta: c) base, √°cido, sal y base.

La leche de magnesio, la piedra caliza y la soda c√°ustica son ejemplos de compuestos que contienen funciones inorg√°nicas en sus estructuras.

El vinagre es un compuesto orgánico formado por un ácido carboxílico débil.

En la tabla a continuación podemos ver las estructuras de cada uno de ellos y las funciones químicas que los caracterizan.

Producto Leche de magnesio Vinagre Caliza Soda c√°ustica
Compuesto qu√≠mico Hidr√≥xido de magnesio √Ācido ac√©tico Carbonato de calcio Hidr√≥xido de s√≥dio
Formula
Funci√≥n qu√≠mica Base √Ācido carbox√≠lico Sal Base

La leche de magnesio es una suspensión de hidróxido de magnesio que se usa para tratar el ácido del estómago porque reacciona con el ácido clorhídrico en el jugo gástrico.

El vinagre es un condimento ampliamente utilizado principalmente en la preparación de alimentos debido a su aroma y sabor.

La piedra caliza es una roca sedimentaria cuyo mineral principal es la calcita, que contiene grandes cantidades de carbonato de calcio.

La sosa cáustica es el nombre comercial de hidróxido de sodio, una base fuerte utilizada en muchos procesos industriales y domésticos para la limpieza de tuberías debido a la acumulación de aceites y grasas.

 

3. (UDESC / 2008) Con respecto al ácido clorhídrico, en las funciones inorgánicas se puede afirmar que:

a) cuando en solución acuosa permite el paso de corriente eléctrica
b) es un di√°cido
c) es un ácido débil
d) tiene bajo grado de ionización
e) es una sustancia iónica

 

Alternativa correcta: a) cuando está en solución acuosa permite el paso de corriente eléctrica.

El ácido clorhídrico es un monoácido ya que solo tiene un hidrógeno ionizable.

Es un compuesto molecular con un alto grado de ionización y, por lo tanto, es un ácido fuerte que al contraerse con el agua rompe su molécula en iones de la siguiente manera:

Como Arrhenius observó en sus experimentos, los iones positivos formados en la ionización se mueven hacia el polo negativo, mientras que los iones negativos se mueven hacia el polo positivo.

De esta manera, la corriente eléctrica fluye hacia la solución.

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