- Karakteristike i svojstva oksaksida
- Hidroksilne skupine
- Centralni atom
- Sumpor za sumpornu kiselinu
- Kisela čvrstoća
- Kako nastaju oksidalije?
- Primjeri treninga
- Metalne oksidace
- Nomenklatura
- Proračun valencije
- Navedite kiselinu
- Primjeri
- Oksacidi iz skupine halogena
- OA-kiseline grupe VIA
- Bor oksida
- Ugljične oksidace
- Kromoksida
- Oksidne kiseline silicija
- Reference
Oxacid ili oksokiseline je trodjelna kiseline koja se sastoji od vodika, kisika i nemetalnih element koji tvori tzv središnji atom. Ovisno o broju atoma kisika, a samim tim i oksidacijskim nemetalnim elementima, mogu se formirati razne oksidacije.
Te su tvari čisto neorganske; Međutim, ugljik mogu oblikovati jedan od najpoznatijih oxacids: ugljična kiselina, H 2 CO 3. Kao što sama kemijska formula pokazuje, ima tri O, jedan C i dva H atoma.
Izvor: Pxhere
Dva H atoma H 2 CO 3 oslobađaju u okoliš H +, što objašnjava na kisele karakteristike. Zagrijavanjem vodene otopine ugljične kiseline nastaje plin.
Taj plin je ugljični dioksid, CO 2, anorganska molekula koja potječe izgaranjem ugljikovodika i staničnim disanjem. Ako CO 2 su vraćene u spremnik vode, H 2 CO 3 će ponovno oblik; prema tome, okso kiselina nastaje kada određena tvar reagira s vodom.
Ta se reakcija ne promatra samo za CO 2, već i za ostale anorganske kovalentne molekule zvane kiselinski oksidi.
Oksacidi imaju ogroman broj upotreba, koje je općenito teško opisati. Njegova će primjena uvelike ovisiti o središnjem atomu i broju kisika.
Mogu se koristiti od spojeva za sintezu materijala, gnojiva i eksploziva, do analitičkih svrha ili za proizvodnju bezalkoholnih pića; Kao i kod ugljične kiseline i fosforne kiseline, H 3 PO 4, koji čine dio sastava tih pića.
Karakteristike i svojstva oksaksida
Izvor: Gabriel Bolívar
Hidroksilne skupine
Generička HEO formula za oksakiseline prikazana je na gornjoj slici. Kao što se može vidjeti, ima vodik (H), kisik (O) i središnji atom (E); koja u slučaju ugljične kiseline je ugljik, C.
Vodik u oksakiselinama obično je vezan na atom kisika, a ne na središnji atom. Fosforne kiseline, H 3 PO 3, predstavlja poseban slučaj u kojem je jedan od vodika vezan na fosfornom atomu; stoga je njegova strukturna formula najbolje predstavljena kao (OH) 2 OPH.
A za dušičnom kiselinom, HNO 2, ima HON = O kičmu, tako da ima hidroksilnu skupinu (-OH), koje disocira na oslobađanje vodika.
Tako da je jedna od glavnih karakteristika oksaksida ne samo da ima kisik, već i da je prisutan i kao OH skupina.
S druge strane, neki oksidati imaju ono što nazivamo okso grupom, E = O. U slučaju fosforne kiseline ima okso grupu, P = O. Nedostaje im H atoma, pa "nisu odgovorni" za kiselost.
Centralni atom
Središnji atom (E) može ili ne mora biti elektronegativan element, ovisno o njegovom položaju u p bloku periodične tablice. S druge strane, kisik, element koji je malo više negativan od dušika, privlači elektrone iz OH veze; na taj način omogućavajući oslobađanje H + iona.
Stoga je E povezan s OH skupinama. Kad se oslobodi iona H +, dolazi do ionizacije kiseline; odnosno stječe električni naboj, koji je u njegovom slučaju negativan. Oksakiselina može osloboditi onoliko H + iona koliko u njenoj strukturi ima OH grupa; i što ih je više, to je veći negativni naboj.
Sumpor za sumpornu kiselinu
Sumporna kiselina, poliprotična, ima molekularnu formulu H 2 SO 4. Ova se formula također može napisati na sljedeći način: (OH) 2 SO 2, kako bi se naglasilo da sumporna kiselina ima dvije hidroksilne skupine povezane sa sumporom, njezin središnji atom.
Reakcije njegove ionizacije su:
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
Tada se drugi H + oslobađa preostale OH skupine, sporije dok se ne uspostavi ravnoteža:
HSO 4 - <=> H + + SO 4 2–
Druga disocijacija je teža od prve jer se pozitivni naboj (H +) mora odvojiti od dvostruko negativnog naboja (SO 4 2-).
Kisela čvrstoća
Jačina gotovo svih oksidanata koje imaju isti središnji atom (nije metal) povećava se s porastom oksidacijskog stanja središnjeg elementa; što je zauzvrat izravno povezano s povećanjem broja atoma kisika.
Primjerice, prikazane su tri serije oksakiselina čije su kiselosti određene od najmanje do najvećih:
H 2 SO 3 <H 2 SO 4
HNO 2 <HNO 3
HClO <HClO 2 <HClO 3 <HClO 4
U većini oksidanata koji imaju različite elemente s istim stupnjem oksidacije, ali pripadaju istoj skupini u periodičnoj tablici, jačina kiseline povećava se izravno s elektronegativnošću središnjeg atoma:
H 2 SeO 3 <H 2 SO 3
H 3 PO 4 <HNO 3
HBrO 4 <HClO 4
Kako nastaju oksidalije?
Kao što je spomenuto na početku, oksacidi nastaju kada određene tvari, nazvane kiselinski oksidi, reagiraju s vodom. To će se objasniti korištenjem istog primjera za ugljičnu kiselinu.
CO 2 + H 2 O <=> H 2 CO 3
Kiseli oksid + voda => oksida
Se događa da su H 2 O molekula kovalentno veže s CO 2 molekule. Ako se voda uklanja toplinom, ravnoteža se pomiče u obnavljanju CO 2; to jest, vruća soda izgubit će svoj sjaj prije nego hladna.
S druge strane, kiseli oksidi nastaju kada nemetalni element reagira s vodom; iako, točnije, kada reakcijski element tvori oksid s kovalentnim karakterom, otapanjem u vodi stvaraju se H + ioni.
Već je rečeno da su H + ioni produkt ionizacije rezultirajuće oksida.
Primjeri treninga
Klorne oksid, Cl 2 O 5, reagira s vodom da bi se dobio klorne kiseline:
Cl 2 O 5 + H 2 O => HCIO 3
Sumporni oksid SO 3 reagira s vodom da formira sumpornu kiselinu:
SO 3 + H 2 O => H 2 SO 4
I periodično oksid, I 2 O 7, reagira s vodom da se dobije periodičke kiseline:
I 2 O 7 + H 2 O => HIO 4
Pored ovih klasičnih mehanizama za stvaranje oksacida, postoje i druge reakcije s istom svrhom.
Na primjer, fosforni triklorid, PCl 3, reagira s vodom da bi se stvorila fosforna kiselina, oksida i klorovodična kiselina, hidrohalična kiselina.
PCls 3 + 3 H 2 O => H 3 PO 3 + HCl
A fosfor pentaklorid, PCl 5, reagira s vodom dajući fosfornu kiselinu i solnu kiselinu.
PCls 5 + 4 H 2 O => H 3 PO 4 + HCl
Metalne oksidace
Neki prijelazni metali tvore kisele okside, to jest, otapaju se u vodi i daju oksidate.
Mangan (VII) oksid (permanganic bezvodni) Mn 2 O 7 i krom (VI) oksid najčešći primjeri.
Mn 2 O 7 + H 2 O => HMnO 4 (permanganska kiselina)
CrO 3 + H 2 O => H 2 CrO 4 (kromatna kiselina)
Nomenklatura
Proračun valencije
Da bismo pravilno imenovali oksida, moramo započeti s određivanjem valencije ili oksidacijskog broja središnjeg atoma E. Polazeći od generičke formule HEO, razmatra se sljedeće:
-O ima valenciju -2
-Velencija H je +1
Imajući to u vidu, oksaksidna HEO je neutralna, pa zbroj naboja valencije mora biti jednak nuli. Dakle, imamo sljedeću algebarsku sumu:
-2 + 1 + E = 0
E = 1
Stoga je valencija E +1.
Zatim moramo pribjeći mogućim valencijama koje E. može imati. Ako su vrijednosti +1, +3 i +4 među njegovim valencijama, E tada "radi" s najnižom valencijom.
Navedite kiselinu
Da biste imenovali HEO, započinjete nazivanjem kiseline, a zatim slijedi naziv E sa sufiksima –ico, ako radite s najvećom valencijom, ili –oso, ako radite s najmanjom valencijom. Kad postoje tri ili više, prefiksi hipo i per- koriste se za označavanje najmanjih i najvećih valensa.
Dakle, HEO bi se zvao:
Hypo kiselina (ime E) medvjed
Budući da je +1 najmanja od tri njegove valencije. A da je to HEO 2, tada bi E imao valentnost +3 i zvao bi se:
Kiselina (ime E) medvjed
I na isti način za HEO 3, pri čemu E radi s valentnošću +5:
Kiselina (E ime) ico
Primjeri
Dolje je spomenut niz oksidaca s njihovim nomenklaturama.
Oksacidi iz skupine halogena
Halogeni interveniraju formiranjem oksacida s valnom razmakom +1, +3, +5 i +7. Klor, brom i jod mogu tvoriti 4 vrste oksacida koje odgovaraju ovim valencijama. Ali jedina oksida koja je stvorena od fluora je hipofluoro-kiselina (HOF), koja je nestabilna.
Kada oksida kiselina iz grupe koristi valentnu +1, ona je imenovana na sljedeći način: hipoklorna kiselina (HClO); hipobromna kiselina (HBrO); hipoiodinska kiselina (HIO); hipofluoro kiselina (HOF).
Kod valencije +3 ne koristi se prefiks, a koristi se samo sufiks medvjed. Postoje kiseline diklormetilenom (HCIO 2), (bromous HBrO 2) i jod (HIO 2).
Kod valencije +5 ne koristi se prefiks, a upotrebljava se samo sufiks ico. Postoji klorne (HCIO 3), bromic (HBrO 3) i jodne (HIO 3) kiselina.
Pri radu s valentnošću +7 koristi se prefiks per i sufiks ico. Postoje perklorna (HClO 4), perbromna (HBrO 4) i periodična (HIO 4) kiselina.
OA-kiseline grupe VIA
Nemetalni elementi ove skupine imaju najčešće valencije -2, +2, +4 i +6, tvoreći tri oksida u najpoznatijim reakcijama.
Uz valentnost +2 koriste se prefiks štucanje i sufiks medvjed. Postoji kiseline hyposulfurous (H 2 SO 2), hyposelenious (H 2 SEO 2) i hypotelurous (H 2 Tea 2).
Kod valencije +4 ne koristi se prefiks, a koristi se sufiks medvjed. Postoji sumporni kiseline (H 2 SO 3), selenious (H 2 SEO 3) i tellurous (H 2 Tea 3).
A kad rade s valencijom + 6, ne koristi se prefiks i koristi se sufiks ico. Postoji sumporna (H 2 SO 4), selenic (H 2 SEO 4) i zemni (H 2 Tea 4).
Bor oksida
Bor ima valenciju +3. Postoje metaboličke kiseline (HBO 2), piroborna (H 4 B 2 O 5) i ortoborna (H 3 BO 3). Razlika je u broju vode koja reagira s bornim oksidom.
Ugljične oksidace
Ugljik ima valencije +2 i +4. Primjeri: s valentnošću +2, ugljičnom kiselinom (H 2 CO 2), i s valentnošću +4, ugljičnom kiselinom (H 2 CO 3).
Kromoksida
Krom ima valencije +2, +4 i +6. Primjeri: s valencijom 2 hipokromnih kiselina (H 2 CrO 2); s valencijom 4, chromous kiselina (H 2 CrO 3); i s valencijom 6, kromatna kiselina (H 2 CrO 4).
Oksidne kiseline silicija
Silicij ima valenciju -4, +2 i +4. Imate metasilicic kiselina (H- 2 SiO 3), a pyrosilicic kiselina (H 4 SiO 4). Imajte na umu da u obje Si ima valenciju od +4, ali razlika leži u broju molekula vode koji su reagirali sa svojim kiselinskim oksidom.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Urednik. (6. ožujka 2012.). Formulacija i nomenklatura oksida. Oporavilo od: si-educa.net
- Wikipedia. (2018.). Oxyacid. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Steven S. Zumdahl. (2019). Oxyacid. Encyclopædia Britannica. Oporavilo od: britannica.com
- Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (31. siječnja 2018.). Uobičajeni oksokiselinski spojevi. Oporavilo od: misel.com