2

Universitatea Dunrea de Jos Galai

Facultatea de Inginerie Electric i Electronic

Specialitatea Inginerie Electric

Disciplina Chimia Materialelor Electrotehnice

TEM DE CAS

CONDUCTOARE DE SPEA a I-a I SPEA a II-a

Cadrul didactic ndrumtor Student

Grupa 2712a

Anul universitar

2010-2011

Cuprins

1. Introducere 3

2. Clasificarea materialelor din punct de vedere al conductivitii electrice 3

3. Curentul electric de conducie.. 4

4. Materiale conductoare spea a I-a. 4

4.1. Metalele... 5

5. Materiale conductoare spea a II-a 8

5.1. Acizii.. 9

5.2. Bazele. 10

6. Bibliografie 12

1. Introducere

Chimia este una dintre tiinele fundamentale ale naturii. Avnd ca obiect de studiu substanele care intr n alctuirea corpurilor precum i fenomenele prin care aceste substane se transform n altele, chimia permite att cunoaterea lumii care ne nconjoar ct i transformarea ei.

De aceea, chimia este ntlnit n toate domeniile activitii umane, contribuind n mod direct la ridicarea pe o treapt superioar a civilizaiei.

Toate materialele sunt formate din atomi, fiecare din ei fiind compus din nucleu, care conine protoni si neutroni, si electroni plasai pe diverse orbite in jurul sau. Numrul de protoni din nucleu determin natura atomului. Dac exist un singur proton, atomul este de hidrogen; dac sunt douazeci si nou, atomul este de cupru; daca sunt nouzeci si doi, atomul este de uraniu. Fiecare proton are o sarcin electric elementar egal si de semn contrar sarcinii electronului. Se consider c sarcina protonului este pozitiv, iar sarcina electronului negativ. Neutronii nu au sarcin electric, prezena lor in nucleu afectnd numai masa atomului. Sarcina total a nucleului este egal cu sarcina total a electronilor ce-l inconjoar, astfel incat atomul este neutru din punct de vedere electric.

Un curent electric este o micare a sarcinilor electrice. n unele materiale, electronii sunt puternic legai de nucleele lor; in altele, ei sunt mai slab legai de nuclee, astfel inct electronii aflai pe orbitele deprtate scap de sub influena nucleului, devenind liberi n material.

Atomii care au pierdut unul sau mai multi electroni au o sarcin rezidual pozitiv, fiind numii ioni. Electronii liberi sunt sarcini negative izolate. Substanele in care exist muli electroni liberi se numesc conductoare, iar cele in care electronii sunt strans legati de atomi se numesc izolante.

Dac electronii liberi dintr-un conductor sunt facui s se deplaseze n aceeasi direcie, micarea lor constituie un curent electric. Proprietatea materialelor de a permite trecerea curentului electric se numeste conductibilitate electric. Conductivitatea electric (numit i conductibilitatea electric specific) este mrimea fizic prin care se caracterizeaz capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci cnd este plasat ntr-un cmp electric. Simbolul folosit pentru aceast mrime este de obicei (litera greceasc sigma), iar unitatea de msur este siemens pe metru la puterea -1. (Sm1). Mrimea invers conductivitii este rezistivitatea electric, cu simbolul (litera greceasc ro) i unitatea de msur ohm metru (m).

2. Clasificarea materialelor din punct de vedere al conductivitii electrice

Din punct de vedere al conductibilitii electrice materialele se mpart in 3 categorii:

Materiale electroizolante, care au rezistivitatea foarte mare cu valori cuprinse intre108 si 1018 [/cm], si care nu permit trecerea sarcinilor electrice. Exemplu: sticla, ceramica, ebonita, plastic, etc.

Materiale semiconductoare, care au rezistivitatea cuprinsa in intervalul 10-3 si 1010 [/cm]. Caracteristicile de baz ale materialelor semiconductoare sunt urmtoarele: - rezistivitatea materialelor semiconductoare variaz neliniar cu temperatura; - rezistivitatea lor scade odat cu creterea temperaturii; - prin suprafaa de contact ntre 2 semiconductori sau un semiconductor cu un metal, conducia electric este unilateral; - natura purttorilor de sarcin dintr-un semiconductor depinde de natura impuritilor existente n semiconductor. Exemple de materiale semiconductoare: siliciul, germaniul.

Materiale conductoare, care au o rezistivitate care nu depete intervalul cuprins intre 10-5 si 10-3[/cm]. Materialele conductoare pot fi solide, (metalele) i lichide (soluii electrolitice).

3. Curentul electric de conducie

Conductoarele metalice conin electroni liberi care se mica dezordonat printre ionii reelei cristaline ce formeaz metalul. Conductoarele lichide conin numeroi ioni, purttori microscopici de sarcini pozitivi sau negativi, aflai de asemenea, in micare dezordonat prin lichid. Dac aceste conductoare se gsesc intr-un cmp electric, atunci asupra fiecrui purttor de sarcina electron sau ion, cmpul electric exercita forte care ii imprima o micare. Ca urmare, peste miscarea lor dezordonata se suprapune o miscare ordonata, adica purtatorii de acelasi fel de sarcina se misca in ansamblu pe aceeasi directie, in acelasi sens. Deci, curentul electric de conducie const n miscarea ordonata fata de conductor a purtatorilor microscopici de sarcina electrica, liberi in interiorul lui. In conductoarele metalice, purtatorii de sarcina fiind electronii liberi ,curentul electric se numeste curent electronic. In lichide purtatorii de sarcina fiind ionii pozitivi sau negativi, curentul electric se numete curent ionic.

Metalele se numesc conductoare de clasa a I-a sau conductoare de spea a I-a, iar lichidele conductoare se numesc conductoare de clasa a II-a sau conductoare de speta a II-a.

4. Materiale conductoare de speta a I-a

Aceste materiale prezint o conductibilitate de natura electronica, rezistivitatea lor creste odat cu creterea temperaturii, iar sub aciunea curentului electric ele nu sufer modificri de structura. Materialele conductoare de spea a I-a sunt metale in stare solida si lichida. Daca luam in considerare valoarea conductivitii lor, materialele conductoare de spata a I-a se pot mpari in:

- materiale de mare conductivitate, cum sunt Ag, Cu, Fe, Zn, Pb etc.

- materiale de mare rezistivitate, care sunt formate de obicei din aliaje si se utilizeaz pentru rezistente electrice, elemente de nclzire electrica, instrumente de msura etc.

Vom vorbi in continuare mai pe larg despre metale i proprietile lor.

Metalele

Metalele sunt substane solide la temperatur obinuit, cu excepia mercurului, care este lichid.

Proprietile caracteristice ale metalelor, ca de exemplu conductibilitatea electric i conductibilitatea termic, sunt explicate prin natura structural i electronic a metalelor.

n cristalele metalelor, aezarea atomilor se face dup principiul unei structuri ct mai compacte. De aceea metalele cristalizeaz n unul din cele trei tipuri de reele cristaline: cubic compact, hexagonal compact i cubic centrat intern.

n metalele compacte, atomii sunt legai ntre ei prin electronii de valen care ns nu mai aparin fiecrui atom n parte, ci tuturor atomilor nvecinai, fiind repartizai pe benzi de energie.

Metalele prezint proprieti diferite de cele ale nemetalelor. Toate proprietile caracteristice metalelor sunt valabile pentru metalele n stare solid i lichid. n stare gazoas metalele nu se mai deosebesc de nemetale.

Proprietile fizice ale metalelor

Metalele au luciu caracteristic, numit luciu metalic, datorit puterii lor de reflexie a luminii. Metalele sunt opace, chiar n strat subire, deoarece undele luminoase lovind electronii mobili din metal sunt amortizate i nu sunt transmise mai departe.

Culoarea metalelor este variat. Cele mai multe metale n stare compact sunt albe, nelegnd prin alb, albul metalic; astfel, plumbul, argintul sunt considerate metale albe. Cteva metale sunt ns colorate: cuprul este galben-roiatic, aurulgalben, cesiulglbui etc. Cnd sunt n pulbere fin, aproape toate metalele au culoare cenuie-neagr.

n tehnic, metalele sunt clasificate n: metale negre sau feroase, prin care se nelege fierul (mpreun cu fontele i oelurile), i metalele colorate, adic neferoase.

Densitatea metalelor variaz n limite largi; de exemplu, litiul are densitatea 0,53 sau potasiul are densitatea 0,86, pe cnd platina are densitatea 21,45, iar osmiul, cel mai greu metal, are densitatea22,5. Se obinuiete s se considere metalele cu densitatea mai mic dect 5, metale uoare, iar cele cu densitatea peste 5, metale grele. Astfel, potasiul, sodiul, calciul, magneziul, aluminiul sunt considerate metale uore, pe cnd zincul, staniul, fierul, cuprul sunt metale grele.

Punctul de topire variaz forte mult de la metal la metal. Mercurul, singurul metal lichid, are punctul de topire 39C; potasiul i sodiul se topesc la temperaturi sub 100C (potasiul la 63,5C, dect 1000C; de exemplu, cuprul se topete la 1083C, fierul i sodiul la 97,8C). Sunt, ns, metale al cror punct de topire este mai nalt 1536C, wolframul la 3410C. n general, metalele cu volum atomic mic se topesc la temperaturi ridicate, pe cnd metalele cu volum atomic mare se topesc la temperaturi sczute, deoarece reeaua lor cristalin se distruge mai uor. Diferena ntre punctele de topire a metalelor este folosit pentru separarea metalelor ntre ele, la fabricarea aliajelor i la prelucrarea metalelor.

Conductibilitatea electric specific, adic conductivitatea, , a metalelor este mare. Cnd nu este sub influena unui cmp electric exterior, n metalul compact nu se manifest un transport de sarcini, sesizabil; electronii din orbitalii moleculari ocupai ai benzii se mic fr o direcie privilegiat. Ca urmare, electronii din orbitali ocupai nu particip la transportul curentului electric.

La aplicarea unei diferene de potenial, electronii din orbitalii moleculari ocupai cptnd un surplus de energie sunt promovai n orbitali moleculari vecini, neocupai, din banda de energie parial ocupat i preiau transportul de curent.

Se nelege c metalele alcaline, la care banda de valen este umplut pe jumtate, au conductibilitatea electric mai bun dect metalele alcalino-pmntoase, la care banda de valen este complet ocupat. Bun conductibilitate electric manifest i metalele din grupa I B, adic Cu, Ag, Au, explicat prin volumele lor atomice, care sunt mici.

Conductibilitatea electric a metalelor este influenat de oscilaiile atomilor n jurul poziiilor fixe din reeaua cristalin, de neregularitile reelei cristaline, cum i de prezena unor atomi strini coninui ca impuriti n reea.

Deoarece prin creterea temperaturii, oscilaiile atomilor se intensific, undele staionare ale electronilor se formeaz mai greu, deci conductibilitatea electric a metalului scade. La rcire, fenomenul este invers: oscilaiile atomilor n jurul poziiilor lor din reeaua cristalin slbesc, undele staionare ale electronilor se formeaz mai uor, deci conductibilitatea electric a metalului crete. Aproape de zero absolut (-273C), metalele i pierd complet rezistena electric i devin conductori ideali. Acest fenomen se numete supraconductibilitate.

Rezistena electric specific sau rezistivitatea, adic rezistena pe care o opune curentului electric o poriune din metal cu o seciune de 1 cm2 i o lungime de 1 cm, se exprim n cm. La 20C, rezistena electric specific a argintului este1,62106 cm, a cuprului 1,72106 cm, a aluminiului 2,82106 cm, a plumbului 20,63106 cm ,a mercurului 95,9106 cm etc.

Coninutul de substane strine ntr-un metal mrete rezistena

lor electric, deoarece atomii substanelor strine intr n reeaua

cristalin a metalului i mpiedic astfel formarea undelor staionare ale electronilor. De aceea, pentru rezistene electrice se folosesc aliaje i nu metale pure. Astfel, pe cnd rezistena electric specific a

nichelului este 7106 cm i a cromului este 15,8106 cm, un aliaj cu 20% nichel i 80% crom are rezistena electric specific 110106 cm.

Cu ct un metal are rezistena electric specific mai mic, cu att conduce mai bine curentul electric. Cea mai mare conductibilitate electric o au argintul (0,98 -1cm-1), cuprul (0,593 -1cm-1), aurul (0,42 -1cm-1) i aluminiul (0,38 -1cm-1) i cea mai mic o au plumbul (0,046 -1cm-1) i mercurul (0,011 -1cm-1). Aa se explic de ce conductoarele electrice (srmele) se fac din cupru sau aluminiu.

Conductibilitatea termic specific, adic conductivitatea termic, se datoreaz de asemenea micrilor electronilor n banda de valen. Ea se msoar prin cantitatea de cldur care se propag timp de o secund printr-un centimetru cub din metalul respectiv i se exprim n Jcm-1s-1grd-1.

Dintre metale, cea mai mare conductivitate termic au argintul (4,1 Jcm-1s-1grd-1), cuprul (3,9 Jcm-1s-1grd-1), aurul (3 Jcm-1s-1grd-1) i aluminiul (2,1 Jcm-1s-1grd-1); cea mai slab conductivitate termic au plumbul (0,13 Jcm-1s-1grd-1) i mercurul (0,08 Jcm-1s-1grd-1).

Conductibilitatea termic a metalelor are mare importan n tehnic. Astfel, instalaiile la care se cere o nclzire i rcire rapid, cum sunt cazanele de abur, schimbtoarele de cldur, caloriferele, radiatoarele automobilelor, se fabric din metale cu bun conductibilitate termic.

Proprietile mecanice ale metalelor

Datorit strii metalice, metalele se caracterizeaz prin proprieti de plasticitate, maleabilitate, ductilitate, tenacitate etc., care au deosebit importan practic.

Plasticitatea este proprietatea metalelor (i aliajelor) de a se deforma permanent cnd sunt supuse unei tensiuni exercitate din exterior. Deformarea plastic nu dispare cu cauza care a produs-o.

Se consider c deformrile plastice produse la metale n stare compact cauzeaz o translaie n reeaua cristalin de-a lungul unor planuri reticulare. Trebuie observat c i n reelele ionice, forele de legtur nu sunt dirijate. n cursul translaiei, ns, simetria repartizrii sarcinilor este puternic perturbat, iar forele de respingere rezultate sunt att de puternice nct pot conduce la scindarea cristalului.

Plasticitatea influeneaz maleabilitatea i ductilitatea.

Maleabilitatea unui metal este capacitatea lui de a fi tras n foi prin comprimare la o temperatur inferioar punctului de topire. Sub aciunea forelor exterioare, cristalele metalelor se deformeaz dup anumite planuri de reticulare.

Maleabilitate depinde de structura cristalin a metalelor; ea se manifest cel mai intens la metalele care cristalizeaz n reele cubice cu fee centrate. Ea depinde de asemenea de temperatur, i anume crete pn la o anumit temperatur, dup care scade i metalele devin casante. Creterea maleabilitii cu temperatura se datoreaz slbirii coeziunii dintre cristale, iar scderea ei este cauzat de formarea unor pelicule de oxid ntre cristale.

Exist i ali factori care influeneaz maleabilitatea cristalelor.

Ductilitatea este proprietatea unui metal de a fi tras n fire; ea depinde de plasticitate i de maleabilitate.

Tenacitatea este proprietatea unui metal de a cuprinde o energie mare de deformare plastic. Metalele care au tenacitate mare sunt rezistente, pe cnd cele cu tenacitate mic sunt casante.

Proprietile chimice ale metalelor

Metalele au caracter electropozitiv, deoarece atomii lor au tendina s cedeze electronii din straturile electronice exterioare i astfel trec n ioni cu sarcin pozitiv. Prin faptul c cedeaz electroni, metalele sunt reductori.

Prin aezarea metalelor dup ordinea crescnd a potenialelor de oxidare standard, se obine seria potenialelor electrochimice sau seria tensiunilor metalelor.

Cu ct metalul este aezat mai mult la nceputul seriei, cu att cedeaz mai uor electroni de valen trecnd la ioni, adic este mai activ; acceptarea electronilor de ctre ioni, adic refacerea atomilor din ioni, este cu att mai accentuat cu ct metalul se gsete aezat mai la sfritul seriei.

Combinarea metalelor cu oxigenul se face cu att mai energic cu ct metalul este aezat mai la nceputul seriei. Astfel potasiul, calciul, sodiul, se oxideaz direct n aer, la temperatura obinuit; metalele de la magneziu pn la plumb se oxideaz n aer la nclzire; cuprul i mercurul se oxideaz n aer numai la nclzire foarte puternic, iar argintul, platina i aurul nu se combin direct cu oxigenul la nici o temperatur. Din aceast cauz ele se numesc metale preioase (sau nobile), spre deosebire de celelalte, numite metale obinuite (sau nenobile).

Cu ct oxidarea se face mai energic, cu att oxidul rezultat este mai stabil i deci mai greu redus de hidrogen. De exemplu, pe cnd oxidul de calciu nu poate fi redus de hidrogen, oxidul de cupru este redus uor, chiar prin trecerea unui curent de hidrogen peste masa nclzit.

Oxizii metalelor sunt anhidride bazice, spre deosebire de oxizii nemetalelor, care sunt anhidride acide. Aceast difereniere nu este ns strict, deoarece i oxizii unor metale, mai ales ai celor cu valene superioare, formeaz acizi; de exemplu, Mn2O7 formeaz acidul permanganic, HMnO4. De asemenea exist oxizi de metale cu caracter amfoter, de exemplu Al2O3. Totdeauna ns la metale, cnd au mai muli oxizi, cel puin un oxid este bazic.

Dup aezarea metalelor n serie fa de hidrogen rezult comportarea lor diferit. Metalele aezate naintea hidrogenului l pot nlocui n combinaii, deoarece atomii lor cedeaz electroni mai uor dect atomii de hidrogen; cu ct metalul este aezat mai departe de hidrogen, cu att l nlocuiete cu mai mult energie. Astfel, potasiul i sodiul nlocuiesc energic hidrogenul din ap chiar la temperatura obinuit; magneziul reacioneaz cu apa la fierbere; fierul descompune vaporii de ap la incandescen. Metalele aezate n serie dup hidrogen nu-l nlocuiesc, deoarece atomii lor cedeaz mai greu electronii dect atomii de hidrogen. Astfel, cuprul i argintul nu reacioneaz cu apa n nici o condiie.

n mod similar se comport metalele i fa de acizi. Pe cnd metalele de la nceputul seriei pn la hidrogen reacioneaz cu acizii diluai, punnd hidrogenul n libertate, metalele de la cupru pn la argint sunt atacate numai de acidul azotic i de acidul sulfuric concentrat (acizi oxidani), iar platina i aurul nu sunt atacate de nici un acid.

Cu halogenii, metalele se combin direct formnd halogenuri, energia de combinare fiind cea mai accentuat la metalele alcaline. Astfel, potasiul reacioneaz violent cu clorul, producnd explozie; platina i aurul nu sunt clorurate dect de apa regal.

Toate metalele, cu excepia aurului, se combin cu sulful formnd sulfuri; metalele alcaline reacioneaz la cald energic cu sulful, pe cnd platina nu reacioneaz dect n stare fin divizat (pulbere). n general, cu ct metalele se gsesc n stare de diviziune mai fin, cu att combinarea lor cu sulful este favorizat.

Cnd srurile metalice sunt dizolvate n ap, prin disociere electrolitic metalul are rol de cation. De exemplu, la disocierea clorurii de sodiu, sodiul are rolul de cation, iar clorul, de anion (Na+, Cl-). De aceea, metalele se mai definesc drept elemente care formeaz cationi simpli, cnd combinaiile acestor elemente sunt dizolvate n ap.

5. Materiale conductoare spea a II-a

Aceste materiale prezint o conductibilitatea de natur ionic, rezistivitatea lor scade odat cu creterea temperaturii, iar sub aciunea curentului electric ele sufer transformri chimice. Din categoria materialelor conductoare de spea a II-a fac parte srurile n stare solid sau lichid, soluiile bazice sau acide, soluiile de sruri (deci toi electroliii).

Lichidele pure nu conduc curentul electric deoarece nu au purttori de sarcina electrica liberi. Substanele ale cror soluii in apa , sau in alte lichide conduc curentul electric se numesc electrolii. Electroliii pot fi : acizi , baze sau sruri. Fizicianul Faraday a numit aceti purttori de sarcina mobili ioni. Intr-un electrolit ionii pot fi de doua feluri: ioni cu sarcina pozitiva sau cationi si ioni cu sarcina negativa sau anioni. Denumirile provin de la numele electroliilor spre care se ndreapt ionii. Ionii din electrolii difer de ionii din gaze . Ionii in gaze pot fi de exemplu pentru oxigen si ioni 0+ si ioni 0-. Conductivitatea ionica se poate constata att la soluii cat si la topituri. In topiturii conductivitatea se datoreaz legturii ionice , iar la soluii se datoreaz fenomenului de disociere electrolitica. In soluii moleculele se desfac in prtile lor componente anioni si cationi. Chiar in apa pura exista totdeauna o parte din moleculele disociate in cationi H+ si anioni OH-. Teoria disocierii electrolitice a fost introdusa in anul 1887 de Svante Arrhenius.

Conductivitatea soluiilor de electrolii este asigurata de ioni. Micarea lor in lichid se face insa cu frecri . De aceea soluiile de electrolii prezint o anumita rezistenta. Ele asculta legea lui Ohm pentru domenii foarte ntinse de tensiune. Rezistivitatea soluiilor de electrolii scade insa mult cu temperatura , nu creste ca la metale.

Usurinta cu care se transfera protonii de la acizi la baze, determina o diferentiere a comportamentului chimic al acestora. In anul 1900, Arrhenius a demonstrat ca o solutie conduce curentul electric cand in ea se formeaza particule incarcate electric, numite ioni, care migreaza la electrodul de semn contrar. Ionii pozitivi, cationii, sunt atrasi de catod, polul negativ; ionii negativi, anionii, sunt atrasi de anod, polul pozitiv.

Acizii, bazele si sarurile care formeaza ioni in solutie apoasa sunt electroliti, a caror solutii conduc curentul electric. Substantele care nu formeaza ioni in solutie se numesc neelectroliti si nu conduc curentul electric. Gradul de ionizare al unui electrolit este raportul dintre nr. de molecule ionizate si nr. initial de molecule dizolvate.

Dupa gradul de disociere, electrolitii se clasifica in electroliti tari si electroliti slabi. Electrolitul tare este o substanta care in slutie apoasa este disociata total in ioni. Electrolitii tari sunt acizii tari, bazele tari si sarurile.

Un electrolit slab este o substanta ale carei molecule aflate in solutie ionizeaza in proportie mica. Electrolitii slabi sunt acizii slabi si bazele slabe.

Acizii tari sunt acizii care cedeaza usor protoni.Acizii slabi sunt acizii care cedeaza greu protoni.

Bazele tari sunt bazele care accepta usor protoni.Bazele slabe sunt bazele care accepta greu protoni.

5.1. Acizii

Acizii sunt substante compuse in a cror compozitie intra, pe langa atomi ai nemetalelor, unul sau mai multi atomi de hidrogen, care pot fi substituiti cu atomi de metal, dand nastere la saruri.

Conform definitiei, acizii sunt substantele chimice care au forma HBr, HI, HCl.

Dupa compozitie, acizii se clasifica in:

- hidracizi contin in molecula lor doar atomi de hidrogen si de nemetal;

- oxiacizi contin in molecula lor, pe langa atomi de hidrogen si nemetal, si atomi de oxigen.

Dupa numrul atomilor de hidrogen, care pot fi inlocuiti cu metale, acizii se impart in 3 grupe:

monobazici, dibazici, tribazici.

Denumirea hidracizilor se formeaza din termenul acid urmat de numele nemetalului, la care se adauga sufixul HIDRIC.

Denumirea oxiacizilor in care nemetalul are valenta inferioara, se formeaza din termenul acid urmat de numele nemetalului, la acre se adauga sufixul OS.

Denumirea oxiacizilor in care nemetalul are valenta maxima, se formeaza din termenul acid urmat de numele nemetalului la care se adauga sufixul IC.

Din reactiile chimice la care participa acizii, se observa ca in moleculele acestora, pe langa atomi de hidrogen, se gasesc si atomi sau grupe de atomi, care in timpul reactiilor se pastreaza neschimbate.

Definitia radicalului acid: Atomul sau grupul de atomi care intra in compozitia moleculelor acizilor si care in reactiile chimice raman neschimbati, se numesc radicali acizi. Radicalul acid provine prin eliminarea totala sau partiala a atomilor de hidrogen din molecula acidului si se noteaza cu A.

Valanta radicalului acid este determinata de numarul atomilor de hidrogen, care sunt substituiti sau eliminati din molecula acidului.

Formula generala a acizilor este HmA. Daca inlocuim pe A cu radicalii cunoscuti si pe m cu valenta acestora, se pot obtine formulele acizilor.

Ex.: Pentru A=Cl(I), avem HCl

Metode generale de obtinere a acizilor

Hidracizii se pot obtine prin sinteza.

Oxiacizii se pot obtine din oxizii acizi prin reactie cu apa.

Cea mai frecventa metoda de laborator, utilizata si pentru hidracizi si pentru oxiacizi, consta in tratarea sarurilor cu acizi mai puternici.

Proprietatile acizilor:

Proprietati fizice

Acizii sunt substante gazoase, lichide sau solide. Se dizolva in apa, formand solutii cu gust acrisor si sunt bune conducatoare de electricitate.

Actiunea acizilor asupra indicatorilor

Acizii inrosesc solutia de turnesol, iar fenolftaleina ramane incolora in mediul acid.

Proprietati chimice

Reactia acizilor cu metalele

Acizii reactioneaza cu unele metale, formand saruri si eliberand hidrogenul.

Zn + HCl = ZnCl2 + H

Reactia acizilor cu oxizii metalelor

Acizii reactioneaza cu oxizii bazici, formand saruri si apa.

CuO + 2HCl = CuCl2 + H

Reactia de neutralizare

Acizii reactioneaza cu bazele, formand saruri si apa, conform reactiei generale: acid + baza = sare + apa HCl + NaOH = NaCl + H2O

Reactia acizilor cu sarurile

Din reactiile acizilor cu sarurile se obtin acizi si saruri noi.

HCl + AgNO3 = AgCl + HNO3

Importanta si utilizarile acizilor

Importanta acizilor este atat de mare incat prezentarea utilizarilor nu pote fi usor epuizata.

Acidul clorhidric se foloseste la obtinerea in laborator a hidrogenului, clorului, a clorurilor si acizilor mai slabi. De asemenea, se foloseste si in industriile colorantilor, medicamentelor, pielariei, textilelor si maselor plastice.

Acidul sulfuric(vitriol) este considerat sangele industriei. Se foloseste la obtinerea sulfatilor, a ingrasamintelor chimice, a hidracizilor si a oxiacizilor, in industria farmaceutica.

Acidul azotic are largi utilizari in industria ingrasamintelor chimice, a explozivilor, a colorantilor, a firelor si fibrelor sintetice.

5.2. Bazele

Cele mai intalnite baze sunt in general NaOH, Ca(OH)2, etc.

In compozitia fiecarei baze intra un atom de metal si una sau mai multe grupari OH, numite oxidril sau hidroxil. Gruparea hidroxil este monovalenta (-OH), deoarece se obtine din apa, prin eliminarea unui atom de hidrogen.

Definitia bazelor

Bazele sunt substante compuse in a caror compozitie intra un atom de metal si un nr. De grupari hidroxil, egal cu valenta metalului.

Clasificarea bazelor

Dupa solubilitatea in apa, bazele se clasifica in 2 categorii: baze solubilesi baze insolubile sau greu solubile.

Denumirea bazelor

Denumirea bazelor se formeaza din termenul hidroxid, urmat de numele metalului. Atunci cand metalul prezinta valenta variabila si formeaza mai multi hidroxizi, la numele metalului se adauga valenta acestuia.

Formula generala a bazelor

Formula generala a bazelor este M(OH)n .

Dupa formula generala, bazele metalelor monovalente sunt de forma MOH, a celor divalente M(OH)2, a celor trivalente M(OH)3etc.

Metode generale de obtinere a bazelor

Bazele solubile se obtin in laborator prin 2 metode:

- reactia metalelor puternic electropozitive cu apa;

- reactia oxizilor metalici cu apa.

Bazele greu solubile in apa se obtin prin reactia de schimb intre o sare solubila si o baza alcalina.

Proprietatile bazelor:

Proprietati fizice

Bazele solubile si insolubile sunt substante solide, albe sau colorate. Solutiile bazelor solubile sunt lesioase si lunecoase la pipait, vatama pielea si organismul.

Aciunea bazelor asupra indicatorilor

Toate bazele solubile albstresc turnesolul i inroesc fenolftaleina, proprieti folosite la identificarea bazelor.

Proprieti chimice

Reacia de neutralizare

Toate bazele reacioneaz cu acizii, formnd sruri i ap.

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Reacia bazelor cu oxizii acizi

Bazele reacioneaza cu oxizii acizi, formnd sruri i apa.

Ca(OH)2+ CO2 = CaCO3 + H2O

Reactia bazelor cu srurile

Bazele solubile reactioneaz cu sarurile i formeaza baze i sruri noi.

2NaOH + FeCl2 = 2NaCl + Fe(OH)2

Importanta i utilizrile bazelor

Bazele substantelor alcaline NaOH si KOH, constituie reactivi folosii frecvent n laboratoare. n industrie, hidroxidul de sodiu este utilizat la fabricarea spunului, la obinerea fibrelor artificiale, la mercerizarea bumbacului, la fabricarea sodei de rufe.

Hidroxidul de calciu este o substan de prim importan n industrie i n constructii. Laptele de var, solutie care se obtine prin dizolvarea hidroxidului de calciu n ap, se folosete la vruirea cldirilor, la obinerea mortarului etc. Apa de var se folosete n industria zahrului, n medicin i pentru recunoaterea dioxidului de carbon n laborator.

6.Bibliografie

http://ro.wikipedia.org/wiki/Conductivitate_electric%C4%83" http://ro.wikipedia.org/wiki/Conductivitate_electric%C4%83http://www.ecursuri.ro/cursuri/cursuri-diverse.php" http://www.ecursuri.ro/cursuri/cursuri-diverse.phpMihaly Cozmua, A. i Mihaly Cozmua L., Curs de chimie generala. Cluj-Napoca, Editura Risoprint 2007.