- Kemijska struktura
- Nomenklatura kiselih soli
- Kisele hidrične soli
- Terne kiselinske soli
- Još jedan primjer
- Trening
- fosfati
- citrata
- Primjeri
- Kisele soli prijelaznih metala
- Kiseli karakter
- Prijave
- Reference
Su kisele soli ili oksi soli su one dobivene iz djelomične neutralizacije halogenovodične i oxoacids. Stoga se u prirodi mogu naći binarne i ternarne soli, neorganske ili organske. Karakterizira ih što imaju na raspolaganju kisele protone (H +).
Zbog toga njihove otopine uglavnom dovode do dobivanja kiselih medija (pH <7). Međutim, nemaju sve kisele soli takvu karakteristiku; neke zapravo potječu od alkalnih otopina (bazične, s pH> 7).
Soda bikarbona
Najreprezentativnija od svih kiselih soli je ono što je općenito poznato kao natrij bikarbonat; također poznat kao prašak za pecivo (gornja slika), ili sa svojim imenima reguliranim tradicionalnom, sustavnom ili kompozicijskom nomenklaturom.
Koja je kemijska formula za soda bikarbona? NaHCO 3. Kao što se vidi, ima samo jedan proton. I kako je povezan ovaj proton? Do jednog od atoma kisika, tvoreći hidroksidnu skupinu (OH).
Tako se dva preostala atoma kisika smatraju oksidima (O 2–). Ovakav pogled na kemijsku strukturu aniona omogućuje mu selektivnije imenovanje.
Kemijska struktura
Kisele soli imaju zajedničku prisutnost jednog ili više kiselih protona, kao i metala i nemetala. Razlika između onih koji potiču od hidracida (HA) i okso kiselina (HAO) je, logično, kisikov atom.
Međutim, ključni faktor koji određuje koliko je kisela sol u pitanju (pH koji stvara jednom otopljen u otapalu) počiva na snazi veze protona i aniona; ona također ovisi o prirodi kationa, kao u slučaju amonijevog iona (NH 4 +).
Sila HX, X je anion, varira ovisno o otapalu koje otapa sol; što je općenito voda ili alkohol. Stoga se, nakon određenih ravnotežnih razmatranja u otopini, može utvrditi razina kiselosti spomenutih soli.
Što više protona kiselina ima, veći je mogući broj soli koje mogu iz nje izaći. Zbog toga se u prirodi nalazi mnogo kiselih soli od kojih se većina nalazi otopljena u velikim oceanima i morima, kao i prehrambene komponente tla pored oksida.
Nomenklatura kiselih soli
Kako se nazivaju kisele soli? Popularna kultura preuzela je na sebe način da dodijeli duboko ukorijenjena imena najobičnijim solima; međutim, za ostale, ne tako poznate, kemičari su osmislili niz koraka kako bi im dali univerzalna imena.
U tu svrhu, IUPAC je preporučio niz nomenklatura koje, iako se isti primjenjuju za hidracide i oksidace, predstavljaju male razlike kada se koriste sa njihovim solima.
Potrebno je savladati nomenklaturu kiselina prije nego što prijeđemo na nomenklaturu soli.
Kisele hidrične soli
Hidracidi su u osnovi veza između vodika i nemetalnog atoma (skupine 17 i 16, s izuzetkom kisika). Međutim, samo oni koji imaju dva protona (H 2 X) mogu tvoriti kisele soli.
Tako, u slučaju sumporovodika (H 2 S), kada je jedan od njegovih protona zamijenjen metala, natrij, na primjer, imamo NaHS.
Kako se zove NaHS sol? Postoje dva načina: tradicionalna nomenklatura i sastav.
Znajući da je sulfid i da natrij ima samo valenciju +1 (jer je iz skupine 1), nastavljamo u nastavku:
Sol: NaHS
nomenklature
Sastav: Natrijev hidrogen sulfid.
Tradicionalno: Natrijeva kiselina sulfid.
Drugi primjer može biti Ca (HS) 2:
Sol: Ca (HS) 2
nomenklature
Sastav: Kalcij bis (hidrogen sulfid).
Tradicionalno: Kiseli kalcijev sulfid.
Kao što se može vidjeti, dodaju se prefiksi bis-, tris, tetrakis itd. Prema broju aniona (HX) n, gdje je n valencija metalnog atoma. Primjenjujući isti razlog za Fe (HSe) 3:
Sol: Fe (HSe) 3
nomenklature
Sastav: Tris (hidrogenoselenid) željeza (III).
Tradicionalni: Kiseli željezo (III) sulfid.
Budući da željezo uglavnom ima dvije valencije (+2 i +3), u zagradama je označeno rimskim brojevima.
Terne kiselinske soli
Nazivaju se i oksisalima, imaju složeniju kemijsku strukturu od kiselih hidracidnih soli. Pri tome, nemetalni atom tvori dvostruke veze s kisikom (X = O), klasificirane kao oksidi, i jednostruke veze (X-OH); potonji je odgovoran za kiselost protona.
Tradicionalne nomenklature i sastav održavaju iste norme kao i za oksokiseline i njihove ternarne soli, s jedinim razlikovanjem koje naglašava prisutnost protona.
S druge strane, sustavna nomenklatura razmatra vrste XO veza (dodavanja) ili broj kisika i protona (vodik aniona).
Po povratku sa sodom bikarbonom, ime je nazvano na sljedeći način:
Sol: NaHCO 3
nomenklature
Tradicionalni: natrijev karbonat.
Sastav: Natrijev hidrogenkarbonat.
Sistematika i dodavanje vodika anionima: Hidroksidodioksidokarbonato (-1) natrij, hidrogen (trioksidokarbonato) natrij.
Neformalno: soda bikarbona, soda bikarbona.
Odakle potječu izrazi 'hidroksi' i 'dioksid'? „Hidroksi” se odnosi na -OH skupine preostale u aniona HCO 3 - (O 2 C-OH), i „” dioksida u druga dva kisika na koji je C = O dvostrukom vezom „rezonira” (rezonancija).
Iz tog razloga, sustavna nomenklatura, iako točnije, malo je komplicirana za one započete u svijetu kemije. Broj (-1) jednak je negativnom naboju aniona.
Još jedan primjer
Sol: Mg (H 2 PO 4) 2
nomenklature
Tradicionalni: Magnezijev diacid fosfat.
Sastav: magnezijev dihidrogen fosfat (imajte na umu dva protona).
Sistematika i dodavanje vodika anionima: dihidroksidodioksidofosfato (-1) magnezij, bis magnezij.
Interpretiranje sustavno nomenklaturu, nađeno je da je anion H 2 PO 4 - ima dvije OH-grupe, i dva preostala atoma kisika tvore okside (P = O).
Trening
Kako nastaju kisele soli? Oni su produkt neutralizacije, odnosno reakcije kiseline sa bazom. Kako ove soli imaju kisele protone, neutralizacija ne može biti potpuna, već djelomična; inače se dobiva neutralna sol, kao što se može vidjeti u kemijskim jednadžbama:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (kompletno)
H 2 A + NaOH => Naha + H 2 O (djelomično)
Isto tako, samo poliprotskih kiselina može imati djelomično neutralizations jer kiseline HNO 3, HF, HCl, itd, samo da imaju jedan proton. Ovdje je kisela sol NaHA (što je izmišljeno).
Ako umjesto da neutralizira kiselina diprotonska H 2 A (točnije, hydracid), s Ca (OH) 2, a zatim odgovarajući kalcijeva sol Ca (HA) 2 bi se generiraju. Ako se koristi Mg (OH) 2, dobiva se Mg (HA) 2; ako se koristio LiOH, LiHA; CsOH, CsHA i tako dalje.
Iz ovoga je zaključeno, što se tiče stvaranja, da se sol sastoji od aniona A koji dolazi iz kiseline, te baznog metala koji se koristi za neutralizaciju.
fosfati
Fosforne kiseline (H 3 PO 4) je poliprotskih okso kiselina, što je razlog zašto se velika količina soli izvedene iz nje. Koristeći KOH kako bi ga neutralizirali i na taj način dobili njegove soli, imamo:
H 3 PO 4 + KOH => KH 2 PO 4 + H 2 O
KH 2 PO 4 + KOH => K 2 HPO 4 + H 2 O
K 2 HPO 4 + KOH => K 3 PO 4 + H 2 O
KOH neutralizira jedan od kiselih protona H 3 PO 4, se zamjenjuje s K + kationa u kalijevom dikiseline fosfatne soli (u skladu s tradicionalnom nomenklaturi). Ova reakcija traje sve dok se ne dodaju isti ekvivalenti KOH kako bi se neutralizirali svi protoni.
Tada se može vidjeti kako nastaju do tri različite kalijeve soli, svaka sa svojim osobinama i mogućom uporabom. Isti rezultat se može dobiti pomoću LiOH, dajući litijeve fosfate; ili Sr (OH) 2, za stvaranje stroncijevih fosfata i tako dalje s drugim bazama.
citrata
Limunska kiselina je trikarboksilna kiselina prisutna u mnogim plodovima. Stoga ima tri skupine -COOH, što je jednako tri kisela protona. Ponovo, poput fosforne kiseline, može stvarati tri vrste citrata ovisno o stupnju neutralizacije.
Na ovaj način, pomoću NaOH, dobivaju se mono-, di- i trisatrijevi citrati:
OHC 3 H 4 (COOH) 3 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 3 + H 2 O
Kemijske jednadžbe izgledaju komplicirano s obzirom na strukturu limunske kiseline, ali ako ih ima, reakcije bi bile jednostavne kao one za fosfornu kiselinu.
Posljednja sol je neutralni natrijev citrat čija je kemijska formula Na 3 C 6 H 5 O 7. I drugi natrij citrata su: Na 2 C 6 H 6 O 7, natrijev citrat kiseline (ili dinatrijev citrat); i NAC 6 H 7 O 7, natrijev citrat dikiselina (ili mononatrij citrat).
Ovo su jasan primjer kiselih organskih soli.
Primjeri
Mnoge kisele soli nalaze se u cvjetovima i mnogim drugim biološkim supstratima, kao i u mineralima. Međutim, izostavljene su amonijeve soli, koje se za razliku od ostalih ne dobivaju iz kiseline već iz baze: amonijak.
Kako je to moguće? To je zbog neutralizacije reakcijom amonijaka (NH 3), baze koje deprotoniranje i proizvodi amonijev kation (NH 4 +). NH 4 +, kao i drugi kationi, mogu potpuno zamijeniti bilo kojim od kiselih protona hydracid ili oxacid vrsta.
U slučaju amonijaka i fosfata citrati, to je dovoljno da se zamjena NH 4 za K i Na, a šest novih soli se dobije. Isto vrijedi za ugljične kiseline: NH 4 HCO 3 (kisela amonijev karbonat) i (NH 4) 2 CO 3 (amonijev karbonat).
Kisele soli prijelaznih metala
Prijelazni metali također mogu biti dio raznih soli. Međutim, manje su poznate i sinteza koja stoji iza njih predstavlja veći stupanj složenosti zbog različitih brojeva oksidacije. Primjeri ovih soli uključuju sljedeće:
Sol: AgHSO 4
nomenklature
Tradicionalno: Kiseli srebrni sulfat.
Sastav: Srebrni hidrogen sulfat.
Sistematika: Srebrni vodik (tetraoksoksosulfat).
Sol: Fe (H 2 BO 3) 3
nomenklature
Tradicionalni: željezni (III) dijacidni borat.
Sastav: Željezo (III) dihidrogenoborat.
Sistematika: Iron Tris (III).
Sol: Cu (HS) 2
nomenklature
Tradicionalni: Kiseli bakreni (II) sulfid.
Sastav: Bakrov (II) hidrogen sulfid.
Sustavno: Bis (vodikov sulfid) bakra (II).
Sol: Au (HCO 3) 3
nomenklature
Tradicionalni: Kiselo zlato (III) karbonat.
Sastav: Zlatni hidrogenkarbonat (III).
Sistematika: Golden Tris (III).
Tako je i s drugim metalima. Veliko strukturno bogatstvo kiselih soli leži više u prirodi metala nego u anionu; budući da ne postoji mnogo hidracida ili oksida kiselina koje postoje.
Kiseli karakter
Kisele soli uglavnom kada se otope u vodi dovode do vodene otopine s pH nižim od 7. Međutim, to nije strogo točno za sve soli.
Zašto ne? Jer sile koje vežu kiseli protoni na anion nisu uvijek iste. Što su jači, to će manje biti tendencija davati sredinu; Isto tako, postoji suprotna reakcija zbog koje se ta činjenica povlači: reakcija hidrolize.
Ovo objašnjava zašto NH 4 HCO 3, iako je kisela sol, stvara alkalne otopine:
NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +
HCO 3 - + H 2 O H <=> 2 CO 3 + OH -
HCO 3 - + H 2 O <=> CO 3 2– + H 3 O +
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
S obzirom na prethodne ravnotežne jednadžbe, osnovni pH pokazuju da su reakcije koje proizvode OH - pojaviti ponajprije onima koji proizvode H 3 O +, pokazatelj vrste kiseloj otopini.
Međutim, ne mogu se svi hidrolizirati anioni (F -, Cl -, NO 3 - itd.); To su one koje dolaze iz jakih kiselina i baza.
Prijave
Svaka kisela sol ima svoje potrebe za različita polja. Međutim, oni mogu sažeti nekoliko uobičajenih upotreba za većinu njih:
-U prehrambenoj industriji koriste se kao kvasci ili konzervansi, kao i u slastičarstvu, oralnim higijenskim proizvodima i proizvodnji lijekova.
-Oni koji su higroskopni namjeravaju apsorbirati vlagu i CO 2 u prostorima ili uvjetima koji to zahtijevaju.
- Kalijeve i kalcijeve soli obično se koriste kao gnojiva, prehrambene komponente ili laboratorijske reagense.
-Kao dodatke za staklo, keramiku i cemente.
-U pripremi puferskih otopina, neophodnih za sve reakcije osjetljive na nagle promjene pH. Na primjer, fosfatni ili acetatni puferi.
-Na kraju, mnoge od ovih soli daju čvrste i lako upravljane oblike kationa (posebno prijelaznih metala) s velikom potražnjom u svijetu neorganske ili organske sinteze.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje, str 138, 361.
- Brian M. Tkiva. (2000). Napredne slabe kiseline i slabe ravnoteže. Preuzeto iz: fabricgroup.chem.vt.edu
- C. Speakman i Neville Smith. (1945). Kisele soli organskih kiselina kao pH-standardi. Priručnik svezak 155, stranica 698.
- Wikipedia. (2018.). Kisele soli. Preuzeto sa: en.wikipedia.org
- Prepoznavanje kiselina, baza i soli. (2013). Preuzeto sa: ch302.cm.utexas.edu
- Kisele i bazične solne otopine. Preuzeto sa: chem.purdue.edu
- Joaquín Navarro Gómez. Kisele hidrične soli. Preuzeto sa: formulacionquimica.weebly.com
- Enciklopedija primjera (2017). Kisele soli. Oporavilo iz: primjeri.co