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.
Índice
Funciones inorgánicas – Conceptos básicos
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.
Ácidos
Ácidos 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 único catión.
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: Tiene 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: Tienen 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 ácida
La fórmula general de un ácido se puede describir como HxOn 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) |
ato Ejemplo: clorato | ico Ejemplo: ácido clorhídrico (HClO3) |
ito Ejemplo: nitrito | oso Ejemplo: ácido nitroso (HNO)2) |
Características ácidas
Las principales características de los ácidos son:
- Tienen sabor agrio.
- Conducen corrientes eléctricas porque son soluciones electrolíticas.
- Forman gas de hidrógeno cuando reaccionan con metales como el magnesio y el zinc.
- Forman dióxido de carbono al reaccionar con el carbonato de calcio.
- Cambio de los indicadores ácido-base a un color específico (el papel tornasol azul se vuelve rojo).
Ácidos principales
Ejemplos: ácido clorhídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4 4), ácido acético (CH3COOH), ácido carbónico (H2CO3) y ácido nítrico (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 número de hidroxilos liberados en solución.
Numero de hidroxilos |
---|
Monobases: Tiene 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, más fuerte será la base, porque:
Grado de disociación |
---|
Fuerte: tiene un grado de disociación prácticamente del 100%. Ejemplos:
|
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 fórmula general de una base se puede describir como, donde B representa el radical positivo que constituye la base y es la carga que determina el número de hidroxilos (OH-).
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 | Cu+ | Hidróxido de cobre I | CuOH |
Hidróxido cuproso | |||
Cu2+ | Hidróxido de Cobre II | Cu (OH)2 | |
Hidróxido cúprico | |||
Hierro | Fe2+ | Hidróxido de hierro II | Fe (OH)2 |
Hidróxido ferroso | |||
Fe3+ | Hidróxido de hierro III | Fe (OH)3 | |
Hidróxido férrico |
Características base
- La mayoría de las bases son insolubles en agua.
- Conducir corriente eléctrica en solución acuosa.
- Son resbaladizas.
- Reacciona con ácido formando sal y agua como productos.
- Cambio de los indicadores ácido-base a un color específico (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 inorgánicas que se pueden clasificar según la solubilidad en agua y el cambio de pH de la solución 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 iónicos.
- Son sólidos y cristalinos.
- Hierven a altas temperaturas.
- Pueden conducir corriente eléctrica en solución.
- 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)
Óxidos
Óxidos Son compuestos binarios (iónicos o moleculares), que tienen dos elementos. Tienen oxígeno en su composición, siendo su elemento más 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, cambia el pH a más de 7. Ejemplo: Li2O (y otros metales alcalinos y alcalinotérreos). |
Ácidos | En solución acuosa reaccionan con agua y forman ácidos. 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 según tipo de óxido | |
---|---|
Óxidos iónicos | Ejemplos de óxidos de carga fija: CaO – Óxido de calcio Al2El3 – Óxido de aluminio |
Ejemplos de óxidos de carga variable: FeO – óxido de hierro II Fe2El3 – Óxido de hierro III | |
Óxidos moleculares | Ejemplos: CO – Monóxido de carbono N2El5to – pentóxido de dinitrógeno |
Características del óxido
- Son sustancias binarias.
- Se forman por la unión del oxígeno con otros elementos, excepto el flúor.
- Los óxidos metálicos, cuando reaccionan con ácidos, forman sal y agua.
- Los óxidos no metálicos, cuando reaccionan con bases, forman sal y agua.
Óxidos principales
Ejemplos: óxido de calcio (CaO), óxido de manganeso (MnO2), óxido de estaño (SnO2), óxido de hierro III (Fe2El3) y óxido de aluminio (Al2CO3)
Ejercicios resueltos
1. EL NO2 es un gas que causa contaminación atmosférica que, entre los daños causados, produce la formación de lluvia ácida cuando estos gases reaccionan con las partículas 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 inorgánicos mencionados en el texto corresponden, respectivamente, a las funciones:
a) Sales y óxidos
b) Bases y sales
c) Ácidos y bases
d) Bases y óxidos
e) Óxidos y ácidos
2. 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) Ácido, base, sal y base
b) Base, sal, ácido y base
c) Base, ácido, sal y base
d) Ácido, base, base y sal
e) Sal, ácido, sal y base
3. 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 diácido
c) Es un ácido débil
d) Tiene bajo grado de ionización
e) Es una sustancia iónica
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