Anorganische verbindingsklassen (7P) PDF

Anorganische verbindingsklassen (7P) ==================================== Anorganische zuren ------------------ ### Zuurfunctie Een zuur ***[H~n~Z]*** = een verbinding die zich gedraagt [als een protondonor] in aanwezigheid van een protonacceptor - Er ontstaat na protonoverdracht een ***[zuurr...

Anorganische verbindingsklassen (7P) ==================================== Anorganische zuren ------------------ ### Zuurfunctie Een zuur ***[H~n~Z]*** = een verbinding die zich gedraagt [als een protondonor] in aanwezigheid van een protonacceptor - Er ontstaat na protonoverdracht een ***[zuurrest]*** [Z^n^] *Voorbeeld:* - *Als HCl in water gebracht w, kan het een proton afgeven* - *Het is een [zuur] dus het gedraagt zich als [protondonor]* - *[Water] treedt hierbij op als [protonacceptor].\ H^+^*\ \ *HCl + H~2~O* [→]{.math.inline} *Cl^-^ + H~3~O^+^\ HCl is het zuur; Cl^-^ is de zuurrest.* ### Indeling De indeling v/e zuur kan je op vssde manieren doen: - Obvd ***[zuursterkte]*** - = de mate waarin de protonoverdracht in water verloopt: - ***[Sterke zuren]***: daar is er een [volledige] protonoverdracht de reactie is [aflopend] - H~n~Z + H~2~O [→]{.math.inline} n H~3~O^+^ + Z^n-^ - *Vb: HNO~3~* + H~2~O [→]{.math.inline} H~3~O^+^ + NO~3~^-^ - ***[zwakke zuren]***: daar is er een [gedeeltelijke] protonoverdracht het is een [evenwichtsreactie] - H~n~Z + H~2~O [⇌]{.math.inline} n H~3~O^+^ + Z^n-^ - *Vb: HIO~2~ + H~2~O* [⇌]{.math.inline} *H~3~O^+^ + IO~2~^-^* - Obvd [waardigheid]; - = het max aantal protonen dat 1 zuurmolecule kan overdragen - ***[Eenwaardige zuren]***: kunnen [1 proton] overdragen - *Vb: HCl* - ***[Tweewaardige zuren]***: kunnen [2 protonen] overdragen: - *Vb: H~2~SO~4~* - ***[Driewaardige zuren]***: kunnen [3 protonen] overdragen - *Vb: H~3~PO~4~* - Obvd samenstelling; - = het aantal atoomsoorten waaruit de zuurmoleculen zijn opgebouwd: - ***[Binaire zuren]*** zijn opgebouwd uit [2 atoomsoorten]: - *Vb: HBr* - ***[Ternaire zuren]*** zijn opgebouwd uit [3 atoomsoorten]: - *Vb: HNO~3~* ### Naamgeving Binaire zuren - Naamvorming: waterstof + verkorte (verlatijnste) naam v/h nM + 'ide' - Tabel VIII geeft een overzicht van de binaire zuren die je moet kennen Tabel VIII: Overzicht van de binaire zuren. +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | formule | systematische | zuurrest | naam zuurrest | | | naam | | | +=================+=================+=================+=================+ | **HF** | waterstoffluori | F^-^ | fluoride | | | de | | | | **HCl** | | Cl^-^ | chloride | | | waterstofchlori | | | | **HBr** | de | Br^-^ | bromide | | | | | | | **HI** | waterstofbromid | I^-^ | jodide | | | e | | | | **H~2~S** | | HS^-^ | waterstofsulfid | | | waterstofjodide | | e-ion | | **HCN** | | S^2-^ | | | | (di)waterstofsu | | sulfide | | | lfide | CN^-^ | | | | | | cyanide | | | waterstofcyanid | | | | | e | | | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ Ternaire zuren of oxozuren - Hierbij is het zure H-atoom noodzakelijk gebonden aan een O-atoom - [Naamvorming]: waterstof + naam v/d zuurrest + '--aat' of '-iet' - Tabel IX geeft een overzicht van de ternaire zuren die je moet kennen Tabel IX: Overzicht van de ternaire zuren. +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | **formule** | **systemati | **triviale | **zuurrest* | **naam | | | sche | naam** | * | zuurrest** | | | naam** | | | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | **H~2~CO~3~ | **(di)water | koolzuur | ^-^HCO~3~^- | waterstofca | | ** | stofcarbona | | ^ | rbonaat | | | at** | salpeterzuu | | | | **HNO~3~** | | r | CO~3~^2-^ | carbonaat | | | **waterstof | | | | | **HNO~2~** | nitraat** | salpeterigz | NO~3~^-^ | nitraat | | | | uur | | | | **H~3~PO~4~ | waterstofni | | NO~2~^-^ | nitriet | | ** | triet | orthofosfor | | | | | | zuur | H~2~PO~4~^- | diwaterstof | | **H~3~PO~3~ | **(tri)wate | | ^ | fosfaat | | ** | rstoffosfaa | orthofosfor | | | | | t** | igzuur | HPO~4~^2-^ | waterstoffo | | **H~2~SO~4~ | | | | sfaat | | ** | (tri)waters | zwavelzuur | PO~4~^3-^ | | | | toffosfiet | | | fosfaat | | **H~2~SO~3~ | | zwaveligzuu | H~2~PO~3~^- | | | ** | **(di)water | r | ^ | diwaterstof | | | stofsulfaat | | | fosfiet | | **HClO~4~** | ** | perchloorzu | HPO~3~^2-^ | | | | | ur | | waterstoffo | | **HClO~3~** | (di)waterst | | HSO~4~^-^ | sfiet | | | ofsulfiet | chloorzuur | | | | **HClO~2~** | | | SO~4~^2-^ | waterstofsu | | | waterstofpe | chlorigzuur | | lfaat | | **HClO** | rchloraat | | HSO~3~^-^ | | | | | hypochlorig | | sulfaat | | **H~3~AsO~4 | **waterstof | zuur | SO~3~^2-^ | | | ~** | chloraat** | | | waterstofsu | | | | arseenzuur | ClO~4~^-^ | lfiet | | **HBrO~4~** | waterstofch | | | | | | loriet | | ClO~3~^-^ | sulfiet | | **HBrO~3~** | | | | | | | waterstofhy | | ClO~2~^-^ | perchloraat | | **HIO~3~** | pochloriet | | | | | | | | ClO^-^ | chloraat | | **HIO** | **(tri)wate | | | | | | rstofarsena | | AsO~4~^3-^ | chloriet | | **H~2~CrO~4 | at** | | | | | ~** | | | AsO~3~^3-^ | hypochlorie | | | waterstofpe | | | t | | **H~2~Cr~2~ | rbromaat | | SeO~4~^2-^ | | | O~7~** | | | | arsenaat | | | **waterstof | | BrO~4~^-^ | | | **HMnO~4~** | bromaat** | | | perbromaat | | | | | BrO~3~^-^ | | | **HOCN** | **waterstof | | | bromaat | | | jodaat** | | CrO~4~^-^ | | | | | | /H | jodaat | | | waterstofhy | | | | | | pojodiet | | IO~3~^-^ | hypojodiet | | | | | | | | | waterstofch | | IO^-^ | chromaat | | | romaat | | | | | | | | Cr~2~O~7~^2 | dichromaat | | | (di)waterst | | -^ | | | | ofdichromaa | | | permanganaa | | | t | | MnO~4~^-^ | t | | | | | | | | | waterstofpe | | OCN^-^ | cyanaat | | | rmanganaat | | | | | | | | | | | | waterstofcy | | | | | | anaat | | | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ thiozuren - zijn ternairen zuren waarin de zuurstof geheel of gedeeltelijk vervangen wordt door zwavel. - **H~2~S~2~O~3~**: waterstofthiosulfaat of thiozwavelzuur - **HSCN**: waterstofthiocyanaat of thiocyaanzuur ### Eigenschappen 1. Zuren zijn steeds covalente verbindingen 2. Bij meerwaardige zwakke zuren verloopt de protonoverdracht stapsgewijs a. Eerst: H~n~Z + B [⇌]{.math.inline} HB^+^ + H~n-1~Z^-^; b. pas wanneer alle H~n~Z weggereageert is, w het 2^e^ proton overgedragen: i. H~n-1~Z^-^ + B [⇌]{.math.inline} HB^+^ + H~n-2~Z^2-^ ,... 3. Zuren reageren met basen ter vorming van zouten en water. Dit noemt men een ***[neutralisatiereactie]*** 4. [Zuren] reageren met [metaaloxiden] vorming van zouten + water 5. [Elektropositieve metalen] reageren met [niet-oxiderende zuren] vorming v/e zout + waterstofgas 6. Een [sterk zuur] reageert met het [zout v/e zwak zuur] vorming v/e zwak zuur + het zout v/h sterk zuur 7. Een [niet-vluchtig zuur] reageert met [het zout v/e vluchtig zuur] vorming v/h vluchtig zuur + zout v/h niet vluchtig zuur Basen ----- ### Basenfunctie Een ***[base B]*** = verbinding die zich gedraagt als een [protonacceptor] in aanwezigheid v/e protondonor - Het beschikt over een vrij elektronenpaar om het proton te binden - *Vb: Als NH~3~ in water gebracht w, kan het een proton opneme* - *Het is een base, het gedraagt zich als protonacceptor. Water treedt hierbij op als protondonor\ H^+^*\ \ *H~2~O +NH~3~* [→]{.math.inline} *OH^-^ + NH~4~^+^\ NH~3~ is de base. **OH^-^** noemt hydroxide-ion, **NH~4~^+^** noemt ammoniumion.* - Water kan zich afh v/d andere aanwezige stof als een zuur of als een base gedragen - =een ***[amfoliet]*** ### Indeling De indeling v/e base kan je op vssde manieren doen: - Via de samenstelling - ***[Hydroxiden]*** zijn opgebouwd uit metaal- en hydroxide-ionen - *Vb: NaOH* - ***[Aminebasen]*** zijn opgebouwd uit een N-atoom, covalent gebonden aan C- en/of H- atomen - *Vb: CH~3~-NH~2~* - ***[Geconjugeerde basen]*** zijn de zuurresten van [zwakke] [zuren] - *Vb: CO~3~^2-^* - Via de basesterkte - = de mate waarin de protonoverdracht verloopt - ***[sterke basen]***: volledige protonoverdracht de reactie is [aflopend] - ***[zwakke basen]***: gedeeltelijke protonoverdracht het is een [evenwichtsreactie] - Via de waardigheid - = het maximum aantal protonen dat één verbinding kan opnemen - ***[Eénwaardige basen]***: kunnen één proton opnemen - *Vb: NH~3~* - ***[Tweewaardige basen]***: kunnen twee protonen opnemen - *Vb: Ba(OH)~2~* ### Naamgeving - ***[Hydroxide]*** v/d metalen van groep Ia, IIa en IIIa (metalen met slechts ***[1 OG]***) - naamvorming: naam metaal + hydroxide - *Vb:* - *LiOH: lithiumhydroxide* - *Ca(OH)~2~:calciumhydroxide* - ***[Hydroxiden]*** v/d metalen v/d andere groepen (metalen met ***[meerdere OG]***) - naamvorming: naam metaal + (\|OG\|) + hydroxide - *Vb:* - *Fe(OH)~2~: ijzer(II)hydroxide* - *Fe(OH)~3~: ijzer(III)hydroxide* - ***[Aminebasen]***: Dit zijn organische basen - algemene formule: R-NH~2~ - naamvorming: naam van de alkylgroep + amine - *Voorbeeld: CH~3~-NH~2~: methylamine* - Te kennen uitzondering: **NH~3~**: ***[ammoniak]*** ### Eigenschappen 1. Hydroxiden zijn ionverbindingen. a. De binding tss het M + hydroxidegroep is [ionair] b. De binding tussen O en H v/d OH^-^-groep is echter [covalent] c. Aminebasen zijn covalente verbindingen. 2. Bij het oplossen in water en in gesmolten toestand dissociëren hydroxiden in vrije ionen d. Dit proces geeft men weer met de algemene dissociatievergelijking: M(OH)~n~ [→]{.math.inline} M^n+^ + n OH^-^ e. Niet alle hydroxiden lossen echter op in water 3. Basen reageren met zuren ter vorming van zouten en water f. Dit noemt men een ***[neutralisatiereactie]*** 4. Basen reageren met niet-metaaloxiden met vorming van zouten en water Oxiden ------ ### Oxidefunctie ***[Oxiden]*** zijn binaire verbindingen v/e M of nM met zuurstof ### Indeling op basis van de samenstelling - ***[Metaaloxiden]***: M~n~O~m~ - Zijn opgebouwd uit metaalionen en **oxide-ionen, O^2-^** *Vb: [Na~2~O]* - ***[Niet-metaaloxiden:]*** X~n~O~m~ - Zijn opgebouwd uit niet-metaal- en zuurstofatomen *Vb: N~2~O* ### Naamgeving - ***[Metaaloxiden]*** van ***[Metalen]*** van groep Ia, IIa en IIIa (metalen met slechts ***[1 OG]***) - Naamvorming: naam metaal + oxide - *Vb: Na~2~O: natriumoxide, BaO: bariumoxide* - ***[Metaaloxiden]*** van ***[Metalen]*** v/d andere groepen (metalen met ***[meerdere OG]***) - Naamvorming: naam metaal + (\|OG\|) + oxide - *Voorbeelden: Fe~2~O~3~: ijzer(III)oxide, MnO~2~: mangaan(IV)oxide* - ***[niet-metaaloxiden]*** - Naamvorming: (Grieks telwoord) + naam nM + (Grieks telwoord) + oxide - Van elk nM zijn meestal meerdere niet-metaaloxiden gekend - *Vb: N~2~O: distikstofoxide; NO~2~: stikstofdioxide; N~2~O~5~: distikstofpentoxide* ### Eigenschappen - ***[Metaaloxiden]*** 1. Ze ontstaan door de verbrandingsreactie v/h M met O~2~ 2. Ze reageren met zuren met vorming van zouten en water 3. Ze reageren met niet-metaaloxiden met vorming van zouten 4. Het zijn ionverbindingen v/e metaalion met oxide-ionen (O^2-^) a. Ze vormen in vaste toestand een [roosterstructuur] 5. Vele metaaloxiden reageren met water met vorming van hydroxiden b. Het OG v/h M verandert hierbij niet c. Daarmee noemt men deze metaaloxiden, ***[basevormende oxiden]*** - ***[Niet-metaaloxiden]*** 1. Ze ontstaan door de verbrandingsreactie v/h nM met O~2~ 2. Het zijn covalente verbindingen tss zuurstof- en niet-metaalatomen 3. Niet-metaaloxiden reageren met basen met vorming van zouten en water. 4. Niet-metaaloxiden reageren met metaaloxiden ter vorming van zouten. 5. Vele niet-metaaloxiden reageren met water met vorming van een ternair zuur a. Het OG v/h nM verandert hierbij niet b. Daarmee noemt men deze niet-metaaloxiden, ***[zuurvormende oxiden]*** c. De niet-metaaloxiden die niet met water reageren noemt men ***[indifferente oxiden]*** Zouten ------ ### zoutfunctie ***[Zouten]*** zijn ionverbindingen tss één of meerdere metaal- of ammoniumionen + één of meerdere zuurresten ### Indeling - Via de samenstelling v/d zuurrest - ***[Binaire zouten]*** = zouten waarvan de zuurrest afkomstig is v/e [binair zuur] - ***[Ternaire zouten]*** = zouten waarvan de zuurrest afkomstig is v/e [ternair] - Via het aantal soorten metaal- of ammoniumionen - ***[Eenvoudige zouten]***: bestaan uit 1 soort metaal- of ammoniumion + 1 soort zuurrest - *Vb: KClO~3~: [kaliumchloraat]* - ***[Dubbelzouten:]*** bestaan uit vssde soorten metaal- of ammoniumionen + 1 soort zuurrest - De metaal- of ammoniumionen w in [alfabetische volgorde] gerangschikt - *Vb: KNaSO~4~* - Via de zuurbase eig - ***[Zuren zouten / waterstofzouten:]*** bevatten nog 1 of meerdere afsplistbare protonen i/d zuurrest - *Vb: NaHCO~3~* - ***[Basische zouten]*** bevatten 1 of meerdere hydroxide- / oxide-ionen als "zuurrest" - *Vb: MgClOH: [magnesiumchloridehydroxide]* ### Naamgeving - ***[Eenvoudige zouten]*** van ***[M]*** van groep Ia, IIa en IIIa (metalen met slechts ***[1 OG]***) of ***[ammoniumion]***: - naamvorming: naam metaal of ammoniumion + naam zuurrest - *Voorbeelden:* - *NaBr: natriumbromide* - *BaCl~2~: bariumchloride* - *Ca~3~(PO~4~)~2~: calciumfosfaat* - *NH~4~NO~3~: ammoniumnitraat\ NaH~2~PO~4~: natriumdiwaterstoffosfaat* - *K~2~HPO~4~: dikaliumwaterstoffosfaat* - ***[Eenvoudige zouten]*** van ***[M]*** v/d andere groepen (metalen met ***[meerdere OG]***) - naamvorming: naam metaal + (\|OG\|) + naam zuurrest - *Voorbeelden:* - *Fe~2~(SO~4~)~3~: ijzer(III)sulfaat* - *CuHCO~3~: koper(I)waterstofcarbonaat* - ***[Dubbelzouten ]*** - naamvorming: namen M- of ammoniumion ***[in alfabetische volgorde]*** + naam zuurrest - *Voorbeeld:* - *KNaSO~4~: kaliumnatriumsulfaat* ### Eigenschappen 1. Zouten zijn ionverbindingen a. Ze vormen in vaste toestand een [roosterstructuur] 2. Sommige zouten hebben in hun roosterstructuur een aantal watermoleculen ingesloten = ***[Hydraten]*** b. Het aanwezige water noemt men ***[kristalwater]*** c. I/d verhoudingsformule w eerst de samenstelling v/h watervrije (***[anhydrische]***) zout geschreven i. Dit gevolgd door een punt en ten slotte het aantal watermoleculen per eenheid van roosterstructuur ii. *Voorbeelden:* 1. *CaSO~4~.2H~2~O: calciumsulfaat dihydraat* 2. *Na~2~CO~3~.10H~2~O: natriumcarbonaat decahydraat* 3. Bij het opl in water e/i gesmolten toestand, dissociëren zouten in vrije ionen d. Dit proces geeft men weer met de alg dissociatievergelijking: M~n~Z~m~ [→]{.math.inline} n M^m+^ + m Z^n-^ e. Niet alle zouten lossen volledig op in water iii. Zelfs de weinig oplosbare zouten zijn voor het gedeelte in oplossing wel volledig gedissocieerd