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13-03-2025 - Chemistry Basics - Inorganic compounds (2) and oxidation [EN]-[IT]
With this post I would like to give a brief instruction on the topic mentioned in the subject
(code notes: X_84)
Inorganic compounds (2) and oxidation
Comparison of inorganic and organic chemistry
Here we are for the second part of the article regarding inorganic chemistry.
How many times have we heard the term inorganic chemistry? In my opinion, very few times, unless we have had work experience in the chemical sector or in sectors where knowledge of chemistry is essential. Yet inorganic chemistry is a very vast topic.
inorganic chemistry
Inorganic chemistry is the branch of chemistry that studies the properties of inorganic compounds and the main peculiarity is that these compounds do not contain bonds between carbon and hydrogen atoms.
Inorganic chemistry deals with all the elements of the periodic table and their compounds with the exception of carbon compounds.
organic chemistry
Organic chemistry is the branch of chemistry that studies carbon compounds. In this field, studies are particularly focused on the bonds between carbon and hydrogen atoms. This is the branch of chemistry that mainly studies the compounds found in living beings.
carbon dioxide
Carbon dioxide is considered an inorganic compound because it does not contain carbon-hydrogen bonds (C-H). It is involved in many inorganic reactions, especially with the formation of carbonates and bicarbonates.
NOTE: The weight percentage of carbon (C) in carbon dioxide (CO₂) is approximately 27%
Pyrite
Pyrite is an inorganic compound, its acronym is FeS₂ and it is a mineral composed of iron disulfide.
Since it does not contain bonds between carbon and hydrogen it cannot be part of organic chemistry and is instead studied in the field of inorganic chemistry.
When pyrite comes into contact with air and water it oxidizes and forms sulfuric acid and iron oxide. This phenomenon is one of those studied by inorganic chemistry
Note: the oxidation number of sulfur in pyrite (FeS2) is -1
Where:
Oxidation number = number that represents the formal charge that an atom would have in a compound if the bonding electrons were assigned to the most electronegative atom. It indicates the degree of electron loss, or the degree of oxidation.
Oxidation
Oxidation is a bond closely linked to the studies of inorganic chemistry. Oxidation is a very common type of chemical reaction and is the process by which an atom, molecule or ion loses electrons.
To avoid oxidation, it is necessary to carry out a reduction. This occurs through the complementary reaction to oxidation, a reaction in which the substance will tend to acquire electrons.
The most common oxidation numbers for each element are shown on the periodic table.
Each chemical species in the elemental state has an oxidation number. equal to 0 (e.g. in H2 each H has oxidation number = 0, in metallic Fe each Fe atom has oxidation number = 0, etc.)
Note: In a polyatomic molecular ion, the algebraic sum of the oxidation numbers of all the atoms must be equal to the charge of the ion.
WHERE:
ion = an ion can be an atom or a molecule that has acquired one or more electrons, resulting in a net electric charge.
polyatomic ion = ion composed of two or more atoms bonded together that act as a single unit with a net electric charge.
Example
The Fe2+ ion can be oxidized to Fe3+. Fe2+ can lose an electron and become Fe3+ which would be the ferric ion.
Minimum formula
The minimum formula of a compound is the simplest representation of the atomic ratio of the elements that make up that particular compound.
Example 2
Molecular formula of glucose C₆H₁₂O₆, minimum formula CH₂O
Molecular formula of acetylene C₂H₂, minimum formula CH
Example 3
Let's take as an example a compound made up of potassium, sulfur and oxygen contains 36.7% by weight of O and 44.9% by weight of K. In this case its minimum formula is K₂SO₄ (potassium sulfate)
Example 4
Let's try to analyze which of the following compounds have the same minimum formula: C2H2, C2H4, C6H6.
With respect to what we have said about the minimum formula we can say that the answer is C₂H₂ and C₆H₆.
Example 3
A compound made of iron and sulfur contains 53.73% by weight of Fe. Therefore its minimal formula is Fe₂S₃ (iron trisulfide). Let's remember that Fe is metallic iron and is in the oxidation state 0, while Fe2+ has already lost two electrons.
Where:
Fe = Iron
Fe2+ = Ferrous ion
Percentage by weight
Percentage by weight is a very important concept in inorganic chemistry because it allows you to determine the quantitative composition of a sample. This data is important to understand how much the relative quantity of each component present in a compound or mixture should be.
Example
The percentage by weight of nitrogen in the compound with the formula C₂H₆N₂ (ethylenediamine) is approximately 48%.
Conclusions
CO₂ (carbon dioxide) is involved in many inorganic reactions and therefore plays an important role in the studies of inorganic chemistry. As for oxidation, we can define it by simplifying the concept of the oxidation number to a minimum.
The oxidation number (n.o.) represents the number of electrons acquired or lost by an atom in the formation of a compound.
Question
Oxidation is a chemical process that is highly regarded in the industrial field. Did you know that oxidation is nothing more than a phenomenon that occurs when a substance loses electrons?
[ITALIAN]
13-03-2025 - Basi di chimica - Composti inorganici (2) e ossidazione [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento citato in oggetto
(code notes: X_84)
Composti inorganici (2) e ossidazione
Comparazione chimica inorganica e organica
Eccoci qua per la seconda parte dell'articolo riguardante la chimica inorganica.
Quante volte abbiamo sentito il termine chimica inorganica? Secondo me poche volte, a meno che non abbiamo avuto esperienze di lavoro nel settore chimico o in settori dove la conoscenza della chimica è fondamentale. Eppure le chimica inorganica è un argomento vastissimo.
chimica inorganica
La chimica inorganica è il ramo della chimica che studia le proprietà dei composti inorganici e la peculiarità principale è che questi composti non contengono legami tra atomi di carbonio e idrogeno.
La chimica inorganica si occupa di tutti gli elementi della tavola periodica e dei loro composti ad eccezione dei composti del carbonio.
chimica organica
La chimica organica invece è il ramo della chimica che studia i composti del carbonio. In questo ambito gli studi si rivolgono in particolare ai legami tra atomi di carbonio e idrogeno. Questo il ramo della chimica che studia soprattutto i composti che si trovano negli esseri viventi.
anidride carbonica
L'anidride carbonica è considerata un composto inorganico perchè non contiene legami carbonio-idrogeno (C-H). Essa è coinvolta in molte reazioni inorganiche soprattutto con la formazione dei carbonati e bicarbonati.
NOTA: La percentuale di peso del carbonio (C) nell'anidride carbonica (CO₂) è circa del 27%
La pirite
La pirite è un composto inorganico, la sua sigla è FeS₂ ed è un minerale composto da disolfuro di ferro.
Siccome non contiene legami tra carbonio e idrogeno non può far parte della chimica organica e viene appunto studiato nell'ambito della chimica inorganica.
Quando la pirite viene a contatto con l'aria e l'acqua si ossida e forma acido solforico e ossido di ferro. Questo fenomeno è uno di quelli che viene studiato proprio dalla chimica inorganica
Nota: il numero di ossidazione dello zolfo nella pirite (FeS2) è -1
Dove:
Numero di ossidazione = numero che rappresenta la carica formale che un atomo avrebbe in un composto se gli elettroni di legame fossero assegnati all'atomo più elettronegativo. Indica il grado di perdita degli elettroni, ovvero il grado di ossidazione.
Ossidazione
L'ossidazione è un legame strettamente legato agli studi della chimica inorganica. L'ossidazione è un tipo di reazione chimica molto comune ed è il processo mediante il quale un atomo, molecola o ione perde elettroni.
Per evitare l'ossidazione bisogna effettuare una sua riduzione. Questo avviene tramite la reazione complementare all'ossidazione, reazione in cui si tenderà a far acquistare elettroni alla sostanza.
I numeri di ossidazione più comuni per ciascun elemento sono riportati sulla tavola periodica.
Ogni specie chimica allo stato elementare ha n.o. pari a 0 (es. in H2 ogni H ha n.o.=0, nel Fe metallico ogni atomo di Fe ha n.o.=0,ecc.)
Nota: In uno ione molecolare poliatomico, la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi deve essere uguale alla carica dello ione.
DOVE:
ione = uno ione può essere un atomo o una molecola che ha acquisito uno o più elettroni, risultando in una carica elettrica netta.
ione poliatomico = ione composto da due o più atomi legati tra loro che agiscono come un'unica unità con una carica elettrica netta.
Esempio
Lo ione Fe2+ può essere ossidato a Fe3+. Fe2+ può perdere un elettrone e diventare Fe3+ che sarebbe lo ione ferrico.
Formula minima
La formula minima di un composto è la rappresentazione più semplice del rapporto atomico degli elementi che compongono quel determinato composto.
Esempio 2
Formula Molecolare del glucosio C₆H₁₂O₆, formula minima CH₂O
Formula Molecolare dell'acetilene C₂H₂, formula minima CH
Esempio 3
Prendiamo come esempio un composto costituito da potassio, zolfo e ossigeno contiene il 36.7% in peso di O e il 44.9% in peso di K. In questo caso la sua formula minima è K₂SO₄ (solfato di potassio)
Esempio 4
Proviamo ad analizzare quali tra i seguenti composti hanno la stessa formula minima: C2H2, C2H4, C6H6.
Rispetto al ciò che abbiamo detto a riguardo della formula minima possiamo dire che la risposta è C₂H₂ e C₆H₆.
Esempio 3
Un composto costituito da ferro e zolfo contiene il 53.73% in peso di Fe. Quindi la sua formula minima è Fe₂S₃ (trisolfuro di ferro). Ricordiamo che Fe è il ferro metallico ed è allo stato di ossidazione 0, mentre Fe2+ ha già perso due elettroni.
Dove:
Fe = Ferro
Fe2+ = Ione ferroso
La percentuale in peso
La percentuale in peso è un concetto molto importante nella chimica inorganica perché permette di determinare la composizione quantitativa di un campione. Questo dato è importante per far comprendere quanto debba essere la quantità relativa di ciascun componente presente in un composto o miscela.
Esempio
La percentuale in peso di azoto nel composto di formula C₂H₆N₂ (etilendiammina) è circa del 48%.
Conclusioni
La CO₂ (anidride carbonica) è coinvolta in molte reazioni inorganiche e quindi ha un ruolo importante proprio negli studi della chimica inorganica. Per quanto riguarda l'ossidazione possiamo definirla semplificando al minimo il concetto del numero di ossidazione.
Il numero di ossidazione (n.o.) rappresenta il numero di elettroni acquistati o ceduti da un atomo nella formazione di un composto.
Domanda
L'ossidazione è un processo chimico molto considerato nell'ambito industriale. Lo sapevate che l'ossidazione non è altro che un fenomeno che avviene quando una sostanza perde elettroni?
THE END
