VI. SUBSTANȚE CHIMICE.

6.1. Stabilirea formulei chimice

Definiție

Formula chimică reprezintă notarea prescurtată a unei substanțe cu ajutorul simbolurilor chimice și a indicilor.

important

Formula chimică are o dublă semnificație:

  • Calitativă: indică tipul atomilor componenți

  • Cantitativă:

    • La scară microscopică arată o moleculă sau un compus ionic.

    • La scară macroscopică arată un mol de substanță.

Exemple: Scrie:

a) 5 atomi de Zn: 5Zn

b) 7 molecule de clor: 7Cl2

c) 4 molecule de sulfură de potasiu: 4K2S

important

Formula chimică a unei substanțe compuse se scrie astfel:

I. Pentru compuși binari (2 elemente diferite):

1) Se scriu simbolurile celor 2 elemente componente, primul al metalului, apoi al nemetalului .

2) Deasupra fiecărui simbol se trece valența elementului cu cifre romane. În cazul în care valențele au un divizor comun se simplifică cu acel divizor.

3) Valența unui element se trece ca indice la celălalt element cu cifre arabe, astfel încât produsul dintre valența și indicele unui atom trebuie să fie egal cu produsul dintre valența și indicele celuilalt atom. Indicele egal cu 1 nu se trece.



II. Pentru compuși ternari (3 elemente diferite): formați dintr-un ion metalic și ioni poliatomici :



Formula se scrie urmând aceleași reguli, numai că în locul nemetalului se scrie formula anionului , se trec valențele și apoi se inversează, scriindu-le ca indici cu cifre arabe. Cationul amoniu se scrie în locul metalului.


6.2. Substanțe compuse.

important

Substanțele sunt de două feluri:

A) Substanțe organice:

  • naturale (exemple: proteine, grăsimi, zahăr, alcool, vitamine, acid citric, amidon, cauciuc natural etc.) și
  • artificiale (medicamente, mase plastice, fibre sintetice, acetonă, insecticide etc.)

B) Substanțe anorganice:

I.Substanțe simple:

  • Metale
  • Nemetale.


II. Substanțe compuse(compuși chimici) care sunt:

  • Oxizi,

  • Baze,

  • Acizi

  • Săruri.


6.2.1. Oxizii.

Definiție

Oxizii sunt compuși binari ai oxigenului cu un element chimic (metal sau nemetal).

important

Formula generală: E2On , unde E=metal sau nemetal, n=valența elementului E

important

Clasificarea oxizilor după felul elementului:

a) Oxizi metalici: M2On se denumesc „ oxid de denumire metal”:

  • Oxid de calciu: CaO

  • Oxid de sodiu: Na2O

  • Oxid de aluminiu: Al2O3

  • Oxid de fier II (feros): FeO

  • Oxid de fier III (feric): Fe2O3

Valențele celor două elemente se inversează.

Pentru oxizii metalici cu valență variabilă se indică valența metalului.

b) Oxizii nemetalici se denumesc folosind prefixe care ne arată numărul atomilor de oxigen din componența lor sau a atomilor nemetalelor mai mare de unu:

  • Monoxid de carbon: CO

  • Dioxid de carbon: CO2

  • Trioxid de sulf: SO3

  • Trioxid de diazot: N2O3

  • Pentaoxid de difosfor: P2O5

  • Heptaoxid de diiod: I2O7


Temă

1. Scrie formula următorilor oxizi și ce fel de oxid este(metalic/nemetalic):

a) Oxid de magneziu

b) Pentaoxid de diazot

c) Oxid de potasiu

d) Dioxid de sulf

Temă

2. Scrie denumirea următorilor oxizi și ce fel de oxizi sunt:

a) Cl2O7

b) P2O3

c) Ag2O

d) CuO


6.2.2. Bazele.

Definiție

Bazele (hidroxizii) sunt substanțe compuse dintr-un ion metalic și una sau mai multe grupări hidroxid.

important

Formula generală: M(OH)n, unde M=metal și n=valența metalului

important

Denumirea bazelor: „hidroxid de denumire metal”

  • Hidroxid de mercur: Hg(OH)2

  • Hidroxid de calciu: Ca(OH)2

  • Hidroxid de fier III (feric): Fe(OH)3



Temă

1) Scrie formula următorilor hidroxizi:

a) Hidroxid de magneziu

b) Hidroxid de sodiu

c) Hidroxid de zinc

d) Hidroxid de aluminiu

Temă

2) Scrie denumirea următorilor hidroxizi:

a) KOH

b) Mg(OH)2

c) Cu(OH)2

d) Fe(OH)2


6.2.3. Acizii.

Definiție

Acizii sunt substanțe compuse care conțin hidrogen și un radical acid (nemetal sau grupare de nemetal cu oxigenul).

important

Clasificarea acizilor:

A) Hidracizii sunt acizii formați din hidrogen și un nemetal. Denumirea lor se realizează astfel: „acid denumire nemetal-hidric

  • Acid clorhidric: HCl

  • Acid fluorhidric: HF

  • Acid sulfhidric: H2S

B) Oxiacizii sunt acizii formați din hidrogen și un radical acid (care conține un nemetal și oxigen).

Denumirea lor se realizează astfel:

  • „acid denumire nemetal-ic” la cei în care nemetalul are valență superioară.

    • Acid azotic: HNO3

    • Acid carbonic: H2CO3

    • Acid sulfuric: H2SO4

    • Acid fosforic: H3PO4

  • „acid denumire nemetal-os” la cei în care nemetalul are valență inferioară.

    • Acid azotos: HNO2

    • Acid sulfuros: H2SO3

    • Acid fosforos: H3PO3



Temă

1) Scrie formula următorilor acizi și spune felul acidului(hidracid/oxiacid):

a)acid iodhidric

b) acid sulfuric

Temă

2) Scrie denumirea următorilor acizi și spune felul acidului(hidracid/oxiacid):

a) HBr

b) H2S

c) H2CO3

d) H3PO4


6.2.4. Sărurile.

Definiție

Sărurile sunt substanțe compuse care conțin un metal și un radical acid (nemetal sau grupare de nemetal cu oxigen).

important

Clasificarea sărurilor :

A) Săruri provenite de la hidracizi prin înlocuirea hidrogenului cu un metal.

Denumirea lor „denumire nemetal-ură de denumire metal”

  • Bromură de calciu : CaBr2

  • Sulfură de aluminiu : Al2S3

B) Săruri provenite de la oxiacizi prin înlocuirea hidrogenului cu un metal.

Denumirea lor „denumire nemetal-at de denumire metal” pentru sărurile provenite de la oxiacizi în care nemetalul are valența superioară.

  • Sulfat de calciu: CaSO4

  • Azotat de mercur: Hg(NO3)2

  • Carbonat de sodiu: Na2CO3

  • Fosfat de zinc: Zn3(PO4)2

Denumirea lor „denumire nemetal-it de denumire metal” pentru sărurile provenite de la oxiacizi în care nemetalul are valența inferioară.

  • Sulfit de calciu: CaSO3

  • Azotit de mercur: Hg(NO2)2

  • Fosfit de zinc: Zn3(PO3)2



important

Clasificarea sărurilor acide (după numărul atomilor de hidrogen înlocuiţi de metal)

A. Săruri neutre (atomul/atomii de hidrogen au fost înlocuiţi integral de atomi ai metalelor)

Exemple:

Clorura de sodiu (NaCl) => provenită prin înlocuirea atomului de hidrogen din acidul clorhidric (HCl)

Sulfatul de sodiu (Na2SO4) => provenit prin înlocuirea celor 2 atomi de hidrogen din acidul sulfuric (H2SO4)

B. Săruri acide (atomul/atomii de hidrogen au fost înlocuiţi doar parţial de atomi ai metalelor)

  • B1. Săruri acide provenite de la acizii dibazici (ce conţin 2 atomi de hidrogen)

    • Exemplu: Bicarbonat de sodiu (numit şi "Carbonat acid de sodiu" sau "Hidrogen carbonat de sodiu"): NaHCO3 => provenit de la acidul carbonic H2CO3
  • B2. Săruri acide provenite de la acizii tribazici (ce conţin 3 atomi de hidrogen)

    • Exemplu: Fosfat biacid de sodiu (numit şi "Dihidrogen fosfat de sodiu"): NaH2PO4 => provenit de la acidul fosforic H3PO4

    • Exemplu: Fosfat acid de sodiu (numit şi "Hidrogen fosfat de sodiu"): Na2HPO4 => provenit de la acidul fosforic H3PO4



Temă

1) Scrie formula următoarelor săruri și spune felul lor, adică provenite de la un hidracid/oxiacid:

a) iodură de zinc

b) fosfat de calciu

Temă

2)Scrie denumirea următoarelor săruri și spune felul lor:

a) KBr

b) Na2S

c) Ag2CO3

d) AlPO4



6.3. Caracterul acid sau bazic al unei soluții de acid sau bază

Experiment

1. Acizii și indicatorii de culoare

Materiale necesare: 4 eprubete, soluție de acid clorhidric, indicatori de culoare (turnesol, fenolftaleină, metilorange ), hârtie de pH (care arată caracterul unei soluții- acid, neutru sau bazic).

Atenție!

Acest experiment se efectuează numai de către profesori!

Acizii sunt caustici și îți pot produce arsuri în contact cu pielea!

Descrierea experimentului (Partea 1):

  • Pune în fiecare eprubetă 2 mL de acid.
  • Picură în prima eprubetă o picătură de soluție violetă de turnesol (hârtie de turnesol).
  • Ce observi ?
Observaţie (Partea 1)

Acidul înroșește turnesolul.

Descrierea experimentului (Partea 2):

  • Picură în a doua eprubetă o picătură de soluție incoloră de fenolftaleină.

  • Ce observi ?

Observaţie (Partea 2)

Acidul nu schimbă culoarea fenolftaleinei.

Descrierea experimentului (Partea 3):

  • Picură în a treia eprubetă o picătură de soluție portocalie de metilorange.
  • Ce observi ?
Observaţie (Partea 3)

Acidul înroșește metilorange-ul.

Descrierea experimentului (Partea 4):

  • Pune în a patra eprubetă o bucată de hârtie de pH universal.

  • Ce observi ?

Observaţie (Partea 4)

Acidul colorează hârtia de pH în portocaliu, cu un pH de 2,5, ceea ce arată un acid, deoarece este mai mic decât 7.

Prin noțiunea de pH se exprimă cantitativ aciditatea (sau bazicitatea) unei substanțe.

  • Soluțiile cu pH < 7 sunt acide.

  • Soluțiile cu pH = 7 sunt neutre.

  • Soluțiile cu pH > 7 sunt bazice.

Concluzia experimentului:

Acizii înroșesc turnesolul și metilorange-ul și nu schimbă culoarea fenolftaleinei.


Experiment

2. Bazele și indicatorii de culoare

Materiale necesare: 4 eprubete, soluție de hidroxid de sodiu, indicatori de culoare (turnesol, fenolftaleină, metilorange), hârtie de pH (care arată caracterul unei soluții - acid, neutru sau bazic).

Atenție!

Acest experiment se efectuează numai de către profesori!

Bazele sunt caustice și îți pot produce arsuri în contact cu pielea!

Descrierea experimentului (Partea 1):

  • Pune în fiecare eprubetă 2 mL de hidroxid .

  • Picură în prima eprubetă o picătură de soluție violetă de turnesol (hârtie de turnesol)

  • Ce observi ?

Observaţie (Partea 1)

Turnesolul în mediul bazic se albăstrește.

Descrierea experimentului (Partea 2):

  • Picură în a doua eprubetă o picătură de soluție incoloră de fenolftaleină.

  • Ce observi ?

Observaţie (Partea 2)

Fenolftaleina se colorează în mediul bazic în roșu-carmin.

Descrierea experimentului (Partea 3):

  • Picură în a treia eprubetă o picătură de soluție portocalie de metilorange.
  • Ce observi ?
Observaţie (Partea 3)

Metilorange-ul se colorează în mediul bazic în galben.

Descrierea experimentului (Partea 4):

  • Pune în a patra eprubetă o bucată de hârtie de pH universal.

  • Ce observi ?

Observaţie (Partea 4)

Hidroxidul colorează hârtia de pH în albastru- violet, cu un pH de 13, ceea ce arată o bază, deoarece este mai mare decât 7.

Prin noțiunea de pH se exprimă cantitativ aciditatea (sau bazicitatea) unei substanțe.

  • Soluțiile cu pH < 7 sunt acide.

  • Soluțiile cu pH = 7 sunt neutre.

  • Soluțiile cu pH > 7 sunt bazice.

Concluzia experimentului:

Bazele înroșesc fenolftaleina, albăstresc turnesolul și îngălbenesc metilorange-ul.



6.4. Sinteză recapitulativă - Substanțe chimice

important

Formula chimică reprezintă notarea prescurtată a unei substanțe cu ajutorul simbolurilor chimice și a indicilor.

Formula chimică are o dublă semnificație:

  • Calitativă: indică tipul atomilor componenți

  • Cantitativă:

    • La scară microscopică arată o moleculă sau o pereche de ioni

    • La scară macroscopică arată un mol de substanță.


Formula chimică a unei substanțe compuse se scrie astfel:

I. Pentru compuși binari (2 elemente diferite):

1) Se scriu simbolurile celor 2 elemente componente, primul al metalului, apoi al nemetalului .

2) Deasupra fiecărui simbol se trece valența elementului cu cifre romane. În cazul în care valențele au un divizor comun se simplifică cu acel divizor.

3) Valența unui element se trece ca indice la celălalt element cu cifre arabe, astfel încât produsul dintre valența și indicele unui atom trebuie să fie egal cu produsul dintre valența și indicele celuilalt atom. Indicele egal cu 1 nu se trece.



II. Pentru compuși ternari (3 elemente diferite): formați dintr-un ion metalic și ioni poliatomici :



Formula se scrie urmând aceleași reguli, numai că în locul nemetalului se scrie formula anionului , se trec valențele și apoi se inversează, scriindu-le ca indici cu cifre arabe. Cationul amoniu se scrie în locul metalului.




Substanțele sunt de două feluri:

A) Substanțe organice:

  • naturale (exemple: proteine, grăsimi, zahăr, alcool, vitamine, acid citric, amidon, cauciuc natural etc.) și
  • artificiale (medicamente, mase plastice, fibre sintetice, acetonă, insecticide etc.)

B) Substanțe anorganice:

I.Substanțe simple:

  • Metale
  • Nemetale.

II. Substanțe compuse(compuși chimici) care sunt:

  • Oxizi,

  • Baze,

  • Acizi

  • Săruri.



1. Oxizii.

Oxizii sunt compuși binari ai oxigenului cu un element chimic (metal sau nemetal).

Formula generală: E2On , unde E=metal sau nemetal, n=valența elementului E


Clasificarea oxizilor după felul elementului:

a) Oxizi metalici: M2On se denumesc „oxid de denumire metal”:

  • Oxid de calciu: CaO

  • Oxid de sodiu: Na2O

  • Oxid de aluminiu: Al2O3

  • Oxid de fier II (feros): FeO

  • Oxid de fier III (feric): Fe2O3

Valențele celor două elemente se inversează.

Pentru oxizii metalici cu valență variabilă se indică valența metalului.


b) Oxizii nemetalici se denumesc folosind prefixe care ne arată numărul atomilor de oxigen din componența lor sau a atomilor nemetalelor mai mare de unu:

  • Monoxid de carbon: CO

  • Dioxid de carbon: CO2

  • Trioxid de sulf: SO3

  • Trioxid de diazot: N2O3

  • Pentaoxid de difosfor: P2O5

  • Heptaoxid de diiod: I2O7



2. Bazele.

Bazele (hidroxizii) sunt substanțe compuse dintr-un ion metalic și una sau mai multe grupări hidroxid.

Formula generală: M(OH)n, unde M=metal și n=valența metalului

Denumirea bazelor: „hidroxid de denumire metal”

  • Hidroxid de mercur: Hg(OH)2

  • Hidroxid de calciu: Ca(OH)2

  • Hidroxid de fier III: Fe(OH)3



3. Acizii.

Acizii sunt substanțe compuse care conțin hidrogen și un radical acid (nemetal sau grupare de nemetale).

Clasificarea acizilor:

A) Hidracizii sunt acizii formați din hidrogen și un nemetal. Denumirea lor se realizează astfel: „acid denumire nemetal-hidric

  • Acid clorhidric: HCl

  • Acid fluorhidric: HF

  • Acid sulfhidric: H2S

B) Oxiacizii sunt acizii formați din hidrogen și un radical acid (care conține un nemetal și oxigen).

Denumirea lor se realizează astfel:

  • „acid denumire nemetal-ic” la cei în care nemetalul are valență superioară.

    • Acid azotic: HNO3

    • Acid carbonic: H2CO3

    • Acid sulfuric: H2SO4

    • Acid fosforic: H3PO4

  • „acid denumire nemetal-os” la cei în care nemetalul are valență inferioară.

    • Acid azotos: HNO2

    • Acid sulfuros: H2SO3

    • Acid fosforos: H3PO3



4. Sărurile.

Sărurile sunt substanțe compuse care conțin un metal și un radical acid (nemetal sau grupare de nemetal cu oxigen).

Clasificarea sărurilor :

A) Săruri provenite de la hidracizi prin înlocuirea hidrogenului cu un metal.

Denumirea lor „denumire nemetal-ură de denumire metal”

  • Bromură de calciu: CaBr2

  • Sulfură de aluminiu: Al2S3

B) Săruri provenite de la oxiacizi prin înlocuirea hidrogenului cu un metal.

Denumirea lor „denumire nemetal-at de denumire metal” pentru sărurile provenite de la oxiacizi în care nemetalul are valența superioară.

  • Sulfat de calciu: CaSO4

  • Azotat de mercur: Hg(NO3)2

  • Carbonat de sodiu: Na2CO3

  • Fosfat de zinc: Zn3(PO4)2

Denumirea lor „denumire nemetal-it de denumire metal” pentru sărurile provenite de la oxiacizi în care nemetalul are valența inferioară.

  • Sulfit de calciu: CaSO3

  • Azotit de mercur: Hg(NO2)2

  • Fosfit de zinc: Zn3(PO3)2


Clasificarea sărurilor acide (după numărul atomilor de hidrogen înlocuiţi de metal)

A. Săruri neutre (atomul/atomii de hidrogen au fost înlocuiţi integral de atomi ai metalelor)

Exemple:

Clorura de sodiu (NaCl) => provenită prin înlocuirea atomului de hidrogen din acidul clorhidric (HCl)

Sulfatul de sodiu (Na2SO4) => provenit prin înlocuirea celor 2 atomi de hidrogen din acidul sulfuric (H2SO4)

B. Săruri acide (atomul/atomii de hidrogen au fost înlocuiţi doar parţial de atomi ai metalelor)

  • B1. Săruri acide provenite de la acizii dibazici (ce conţin 2 atomi de hidrogen)

    • Exemplu: Bicarbonat de sodiu (numit şi "Carbonat acid de sodiu" sau "Hidrogen carbonat de sodiu"): NaHCO3 => provenit de la acidul carbonic H2CO3
  • B2. Săruri acide provenite de la acizii tribazici (ce conţin 3 atomi de hidrogen)

    • Exemplu: Fosfat biacid de sodiu (numit şi "Dihidrogen fosfat de sodiu"): NaH2PO4 => provenit de la acidul fosforic H3PO4

    • Exemplu: Fosfat acid de sodiu (numit şi "Hidrogen fosfat de sodiu"): Na2HPO4 => provenit de la acidul fosforic H3PO4



6.5. Exerciții recapitulative - Substanțe chimice

Exerciții recapitulative - Substanțe chimice

1. Scrie formulele următoarelor substanțe compuse și precizează pentru fiecare ce fel de substanță compusă este (oxid / bază / acid / sare):

a) Oxid de magneziu

b) Acid fosforic

c) Fosfat de sodiu

d) Dioxid de sulf

e) Hidroxid de argint

f) Iodură de magneziu

g) Oxid de cupru I

h) Sulfat de zinc

i) Pentaoxid de diiod

j) Acid sulfhidric

k) Acid sulfuric

l) Trioxid de sulf

m) Azotat de calciu


2. Scrie denumirea următoarelor substanțe și precizează pentru fiecare ce fel de substanță compusă este (oxid / bază / acid / sare):

a) Br2O7

b) Ag2O

c) H2SO3

d) Zn(OH)2

e) Fe2S3

f) Mg3(PO4)2

g) HF

h) HNO3

i) MgI2

j) Al2(CO3)3

k) K2S

l) Na2O

m) Ca(OH)2



6.6. Test de autoevaluare - Substanțe chimice

Test de autoevaluare - Substanțe chimice

1. Scrie formulele următoarelor substanțe compuse și precizează pentru fiecare ce fel de substanță compusă este: -12x0,25p=3p

a) Oxid de sodiu

b) Acid bromhidric

c) Fosfat de calciu

d) Dioxid de carbon

e) Hidroxid de mercur

f) Clorură de aluminiu

g) Oxid de fier II

h) Sulfură de potasiu

i) Heptaoxid de difluor

j) Acid sulfuric

k) Acid clorhidric

l) Bromură de argint


2. Scrie denumirea următoarelor substanțe și precizează pentru fiecare ce fel de substanță compusă este (oxid / bază / acid / sare): -12x0,25p=3p

a) P2O3

b) CaO

c) H2S

d) Cu(OH)2

e) K2S

f) Na3PO4

g) HI

h) H2CO3

i) ZnCl2

j) Al2(SO4)3

k) Ag2CO3

l) Al2O3


3. Calculează masa moleculară a unui compus chimic format de sodiu (Z=11) și oxigen (Z=8). -2p

a) Arată structura acestor atomi și poziția lor în Sistemul periodic.

b) Arată formarea acestui compus.

c) Calculează masa lui moleculară.


Din oficiu -2p.