PODJELA NEORGANSKIH JEDINJENJA

Binarna neorganska jedinjenja

hidridi

boridi

oksidi

karbidi

sulfidi itd.

Složena neorganska jedinjenja

kiseline

baze

soli

Neke definicije

• Arenijusova teorija kiselina i baza

– Kiseline: supstance koje disocijacijom u vodenom rastvoru od pozitivnih jona daju isključivo H+ (H3O+) jon

– Baze: supstance koje disocijacijom u vodenomrastvoru od negativnih jona daju isključivo OH-

KISELINE I BAZE

Neke definicije

• Brensted-Lourijeva teorija

– Kiseline: Proton donori

– Baze: Proton akceptori

KISELINE I BAZE

Brensted-Lourijeve kiseline

…moraju imati (kiseli) proton koji mogu otpustiti.

Brensted-Lourijeve baze

…moraju imati par nevezivnih elektrona.

KISELINE I BAZE

Ako postoji oboje

...to su amfoliti.

HCO3−

HSO4−

H2O

KISELINE I BAZE

• Voda se ponaša kao Brensted-Lourijevabaza i vezuje proton (H+) iz kiseline

• Kao rezultat, formira se konjugovana baza kiseline i hidronijum jon

KISELINE I BAZE

Šta se dešava kada se kiseline rastvore u vodi?

• Od latinske riječi conjugare, što znači “udružiti se.”

• Proizvod reakcija kiselina i baza su uvijek njihove konjugovane kiseline i baze.

KISELINE I BAZE

Jačina kiselina i baza

• Jake kiseline u vodi disosuju potpuno.– Njihove konjugovane baze

su prilično slabe.

• Slabe kiseline u vodi djelimično disosuju.

KISELINE I BAZE

• Supstance sa zanemarljivim aciditetom ne disosuju u vodi.– Njihove konjugovane baze su

izuzetno jake.

KISELINE I BAZE

Jačina kiselina i baza

KISELINE I BAZE

Jačina kiselina i baza

HCl(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl−(aq)

K>>1

C2H4O2(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + C2H3O2−(aq)

K<1

• Kao što smo vidjeli, voda je amfolit.

• U čistoj vodi neki molekuli se ponašaju kao baze, a neki kao kiseline.

• Autojonizacija ili autoprotoliza.

H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH−(aq)

KISELINE I BAZE

Jonski proizvod vode

• Konstanta disocijacije vode je

Kc = [H3O+] [OH−]

• Ova specijalna konstanta ravnoteže se nazivajonski proizvod vode, Kw.

• Na 25°C, Kw = 1.0 10−14

KISELINE I BAZE

pH

pH negativan dekadni logaritam koncentracije hidronijum jona izražene brojem mola H+ jona po jedinici zapremine rastvora

pH = −log [H3O+]

KISELINE I BAZE

• U čistoj vodi,

Kw = [H3O+] [OH−] = 1.0 10−14

• Pošto je u čistoj vodi [H3O+] = [OH−],

[H3O+] = (1.0 10−14)1/2 = 1.0 10−7

KISELINE I BAZE

• Dakle, u čistoj vodipH = −log (1.0 10−7) = 7.00

• U kiselinama je [H3O+] veća nego u čistoj vodi, pH <7• U bazama je [H3O+] manja nego u čistoj vodi,pH >7.

KISELINE I BAZE

• “p” u pH znači negativan logaritam od količine (u ovom slučaju, hidronijum jona).

• Slične vrijednosti su:

– pOH −log [OH−]

– pKw −log Kw

KISELINE I BAZE

Zato što je

[H3O+] [OH−] = Kw = 1.0 10−14,

Znamo da je

−log [H3O+] + −log [OH−] = −log Kw = 14.00

ili, drugim riječima,

pH + pOH = pKw = 14.00

KISELINE I BAZE

Za precizna mjerenja koristimo

pH-metar.

KISELINE I BAZE

Kako mjerimo pH?

• Za manje precizna mjerenja možemo koristiti

– Lakmus papir

• “crveni” promijeni boju u plavu ~pH = 8

• “plavi” promijenu boju u crvenu~pH = 5

– Indikatore

KISELINE I BAZE

Jake kiseline

• HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO3, HClO4.

• Jaki elektroliti u vodenim rastvorima postoje u vidu jona.

• Za monoprotonske jake kiseline,

[H3O+] = [kiseline].

KISELINE I BAZE

KISELINE I BAZE

NAJČEŠĆE KORIŠĆENE KISELINE

Jake kiseline Slabe kiseline

Formula Naziv Formula Naziv

HCl Hloridna HCN Cijanidna

HBr Bromidna H2CO3 Karbonatna

HI Jodidna H2S Sulfidna

HNO3 Nitratna CH3COOH Acetatna

HClO4 Perhloratna H3BO3 Boratna

H2SO4 Sulfatna

Prema broju vodonikovih atoma: - monoprotične (monobazne)

HCN, HCl, HNO3, HI ...

- diprotične (dvobazne)H2S, H2SO3, H2CO3 ...

- triprotične (trobazne)H3PO4, H3AsO4 ...

Izuzetak: H3PO3 – fosfitna kiselina, diprotična – H2PHO3.

H2PHO3 ⇄ H+ + HPHO3-

HPHO3- ⇄ H+ + PHO3

2-

KISELINE I BAZE

• Jake baze su vodeni rastvori hidroksida alkalnih i zemnoalkalnih metala (Ca2+, Sr2+, Ba2+).

• Opet, i ove supstance u vodi disosuju potpuno.

KISELINE I BAZE

Jake baze

PODJELA NEORGANSKIH JEDINJENJA

Binarna neorganska jedinjenja

hidridi

boridi

oksidi

karbidi

sulfidi itd.

Složena neorganska jedinjenja

kiseline

baze

soli

SOLI

• Soli su supstance koje nastaju zamenom atoma vodonika u molekulu kiseline, atomima metala ili zamenomhidroksidnih grupa u molekulu baze anjonima kiseline

SOLI

Složene soli mogu biti:

neutralne, NaCl, Na2SO4, KNO3 ...

kisele, KHSO4, NaHCO3....

bazne, Mg(OH)Cl, Ca(OH)NO3...

dvogube (dvojne) KAl(SO4)2 x 12 H2O

kompleksne K4[Fe(CN)6]

BIOLOGIJA OPŠTA I NEORGANSKA HEMIJA

• Reakcije za dobijanje soli su:

– Reakcije neutralizacije

2 NaOH + H2SO4→ Na2SO4 + 2 H2O

– Reakcije kiselih i baznih oksida, kiselih i amfoternih oksida, baznih i amfoternih oksida

CaO + CO2 → CaCO3

SO3 + ZnO → ZnSO4

PbO + Na2O → Na2PbO2

SOLI

• Reakcije za dobijanje soli su:

SOLI

–Reakcije soli slabijih kiselina sa jakim kiselinama

–Reakcije soli slabijih baza sa jakim bazama

–Reakcije baznih oksida sa kiselinama

CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl

NH4Cl + KOH → NH3 + H2O + NaCl

CaO + 2HCl→ CaCl2 + H2O

• Reakcije za dobijanje soli su:

SOLI

–Reakcije kiselih oksida sa bazama

–Reakcije dvogube izmjene

SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

Nastaju potpunom neutralizacijom kiselina i baza:

CaSO4, Mg3(PO4)2, BaCl2, CaCl2, NH4NO3, NaCl,

KNO3, KCN, NH4NO2, Na2HPO3, Al2(SO4)3 ....

2 KOH + H2SO4→ K2SO4 + 2 H2O

2 HNO3 + Ca(OH)2→ Ca(NO3)2 + 2 H2O

Neutralne (normalne) soli

SOLI

Nastaju nepotpunom neutralizacijom poliprotičnih kiselina

NaHCO3, Ca(HCO3)2, Mg(HSO4)2, Mg(H2PO4)2, K2HPO4, NaHSO4 ....

Kisele soli

SOLI

H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

kisela so

od fosforne kiseline (H3PO4)dobijamo sledeće kisele soli:

• Natrijum-dihidrogenfosfat

(natrijum-primarni fosfat), NaH2PO4

• Natrijum-hidrogenfosfat

(natrijum-sekundarni fosfat), Na2HPO4

H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O

H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

SOLI

Nastaju nepotpunom neutralizacijom višekiselih baza

Al(OH)(NO3)2, Mg(OH)Cl, (CaOH)2SO4,

Ca(OH)NO3, (BaOH)3PO4 ...

Bazne soli

SOLI

Bazna so

Ca(OH)2 + HCl → CaOHCl + H2O

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O

iz feri-hidroksida, zamenom hidroksidnih grupna hloridom (anjon hlorovodonične kiseline) dobićemo:

• Gvožđe(III)-dihidroksihlorid, Fe(OH)2Cl

• Gvožđe(III)-hidroksihlorid, Fe(OH)Cl2

Fe(OH)3 + HCl → Fe(OH)2Cl + H2O

Fe(OH)3 + 2HCl → Fe(OH)Cl2 + 2H2O

Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

SOLI

Nastaju kristalizacijom iz rastvora dveju soli

M+M3+(SO4)2 ∙ 12 H2O

M+(Na+, K+, NH4+ ...

M3+(Al3+, Fe3+, Cr3+...)

Dvogube soli ovoga tipa – stipse

KAl(SO4)2 ∙ 12 H2O - kalijumova stipsa

DVOGUBE (DVOJNE) SOLI

KAl(SO4)2 ∙ 12 H2O→ K+ + Al3+ + 2 SO42- + 12 H2O

SOLI