PRINCIPALI CLASSI DI COMPOSTI INORGANICI

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1 PRINCIPALI CLASSI DI COMPOSTI INORGANICI Idruri Idracidi Ossidi Perossidi Idrossidi Ossoacidi Sali 1

2 Idruri Sono composti binari dell idrogeno con gli elementi più elettropositivi (metalli) IDRURI Metalli I e II gruppo + H 2 Metalli di transizione + H 2 Idruri ionici o salini Idruri metallici 2

3 Idruri ionici o salini Composti binari dell idrogeno con elementi fortemente elettropositivi ( metalli alcalini e alcalino terrosi). Sono composti ionici costituiti dallo ione idruro (H - ) e da cationi metallici. Esempi: Li + H - K + H - Ca 2+ 2H - Sr 2+ 2H - Sono forti agenti riducenti (cedono elettroni); in H 2 O si decompongono liberando H 2 e formando soluzioni basiche (si comportano come basi forti). LiH + H 2 O Li + + H 2 + OH - CaH 2 + 2H 2 O Ca H 2 + 2OH - L idruro di Berillio ha struttura polimerica: H H Be Be Be H H Nell idruro di berillio i legami sono covalenti e fortemente polarizzati. 3

4 Idruri metallici I composti dell idrogeno con gli elementi di transizione sono chiamati idruri metallici o interstiziali. Si formano trattando i cristalli dei metalli di transizione con idrogeno gassoso. Le molecole di H 2 si dissociano sulla superficie del metallo e i piccoli atomi di H migrano all interno della struttura per occupare buchi o interstizi. Queste miscele sono polveri o solidi fragili con aspetto e proprietà metalliche. La maggior parte di questi composti ha composizione variabile (non stechiometrica). 4

5 Idracidi Sono acidi non contenenti ossigeno. Sono composti binari dell idrogeno con elementi non metallici aventi elevata elettronegatività (VI e VII gruppo). Esempi: HF HCl HBr HI H 2 S H 2 Se H 2 Te Il legame è di tipo covalente polarizzato. In H 2 O gli idracidi si ionizzano in H + (aq) e X - (aq) formando soluzioni acide. HCl + H 2 O H 3 O + (aq) + Cl - (aq) 5

6 Ossidi Elementi metalli semimetalli non metalli +O 2 +O 2 +O 2 ossidi basici ossidi anfoteri ossidi acidi +H 2 O +H 2 O +H 2 O idrossidi ossoacidi sali 6

7 Ossigeno + non metalli Presentano legami covalenti Ossidi acidi Esempi: B 2 O 3 CO 2 N 2 O 3 N 2 O 5 SO 2 SO 3 Cl 2 O Cl 2 O 3 Cl 2 O 5 Cl 2 O 7 Reagiscono con H 2 O formando ossoacidi (III) B 2 O H 2 O 2 H 3 BO 3 (VI) SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 (IV) CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 (V) N 2 O 3 + H 2 O 2 HNO 2 N 2 O 5 + H 2 O 2 HNO 3 (V) P 2 O H 2 O 2 H 3 PO 3 P 2 O H 2 O 2 H 3 PO 4 (VII) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Cl 2 O + H 2 O 2 HClO Cl 2 O 3 + H 2 O 2 HClO 2 Cl 2 O 5 + H 2 O 2 HClO 3 Cl 2 O 7 + H 2 O 2 HClO 4 7

8 Ossidi basici Ossigeno + metalli Hanno struttura ionica Esempi: Li 2 O Na 2 O K 2 O MgO CaO BaO Cu 2 O CuO PbO MnO FeO Reagiscono con H 2 O formando idrossidi Na 2 O + H 2 O 2 NaOH CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Reagiscono con gli acidi formando sali K 2 O + 2 HCl 2 KCl + H 2 O MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O 8

9 Ossidi anfoteri Sono ossidi che possono reagire sia come ossidi acidi sia come ossidi basici. Sono di solito poco solubili in H 2 O ma si sciolgono sia nelle basi che negli acidi (comportamento anfotero). Al 2 O HCl 2 AlCl H 2 O comportamento basico Al 2 O NaOH 2 NaAlO 2 + H 2 O comportamento acido In genere danno ossidi anfoteri gli elementi che separano i metalli dai non metalli (ad esempio: Be, Al, Ge, Sb): BeO Al 2 O 3 ZnO As 2 O 5 Sb 2 O 5 9

10 Perossidi Sono composti binari dell ossigeno caratterizzati dal legame -O-O- molto reattivo. Il più importante è il perossido di idrogeno (acqua ossigenata) H O O H E un composto contenente legami covalenti. Si decompone facilmente liberando O 2 : H 2 O 2 H 2 O + 1/2 O 2 Gli elementi del I e del II gruppo formano perossidi che vengono indicati come ionici e che sono costituiti da ioni metallici positivi e ioni O 2 _ 2. Li 2 O 2 Na 2 O 2 MgO 2 BaO 2 I perossidi ionici reagiscono con gli acidi liberando H 2 O 2 Na 2 O HCl 2 NaCl + H 2 O 2 Sono forti ossidanti (acquistano elettroni). 10

11 Idrossidi Sono composti ionici costituiti da un metallo (ione positivo) e dallo ione negativo OH -. Esempi: NaOH Ca(OH) 2 Fe(OH) 3 Sono sostanze fortemente basiche che si ottengono per reazione degli ossidi basici con H 2 O: K 2 O + H 2 O 2 KOH CaO + H 2 O Ca(OH) 2 Gli idrossidi derivanti da ossidi insolubili in H 2 O si ottengono trattando un loro sale con un idrossido solubile FeCl NaOH Fe(OH) NaCl 11

12 Ossoacidi Sono sostanze acide caratterizzate dalla presenza di atomi di ossigeno legati ad un atomo non metallico. I legami sono di tipo covalente. Esempi: HNO 3 H 2 SO 4 HClO 4 Si ottengono per reazione degli ossidi acidi con H 2 O: SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 In soluzione acquosa liberano ioni H +. HNO 3 + H 2 O H 3 O + (aq) + NO 3 - (aq) In base al numero di protoni che la molecola può liberare (idrogeni salificabili) gli ossoacidi vengono suddivisi in: Monoprotici: HNO 2 HClO HNO 3 Diprotici: H 2 SO 4 H 2 MnO 4 H 2 CO 3 Triprotici: H 3 PO 4 H 3 BO 3 H 3 AsO 4 Tetraprotici: H 4 SiO 4 H 4 P 2 O 7 12

13 Sali Sono composti ionici costituiti da cationi (derivanti dal metallo) e da anioni (derivanti da un non metallo o da ossoanioni). Si ottengono per reazioni fra un metallo ed un non metallo: Na + 1/2 Cl 2 NaCl per reazioni fra una base ed un acido (reazioni di neutralizzazione): 2 KOH + H 2 SO 4 K 2 SO H 2 O 13