- Značilnosti in lastnosti oksida
- Hidroksilne skupine
- Centralni atom
- Žveplo za žveplovo kislino
- Moč kisline
- Kako nastajajo oksidate?
- Primeri usposabljanja
- Kovinske oksidne kisline
- Nomenklatura
- Izračun valencije
- Poimenujte kislino
- Primeri
- Oksacidi iz skupine halogenov
- VIA Skupina Oxacidi
- Bor oksida
- Ogljikove kisline
- Kromove oksidate
- Silicijeve oksidne kisline
- Reference
Oxacid ali oksokisline je ternarni kislina sestavljena iz vodika, kisika in nekovinski element, ki sestavlja tako imenovano Srednji atom. Odvisno od števila kisikovih atomov in s tem oksidacijskih nekovinskih elementov lahko nastanejo različne oksidacije.
Te snovi so izključno anorganske; Vendar pa lahko ogljika tvorita eno od najbolj znanih oxacids: ogljikovo kislino, H 2 CO 3 . Kot dokazuje sama kemijska formula, ima tri O, en C in dva H-atoma.
Vir: Pxhere
Dva H-atoma H 2 CO 3 se v okolje sproščata kot H + , kar pojasnjuje njegove kisle lastnosti. Segrevanje vodne raztopine ogljikove kisline bo sprožilo plin.
Ta plin je ogljikov dioksid, CO 2 , anorganska molekula, ki izvira iz zgorevanja ogljikovodikov in celičnega dihanja. Če bi CO 2 vrnili v posodo z vodo, bi se H 2 CO 3 ponovno oblikoval; zato nastane okso kislina, ko določena snov reagira z vodo.
Te reakcije ne opazimo samo za CO 2 , ampak tudi za druge anorganske kovalentne molekule, imenovane kislinski oksidi.
Oksacidi imajo veliko število uporab, ki jih je na splošno težko opisati. Njegova uporaba bo močno odvisna od centralnega atoma in števila oksigenov.
Uporabljajo se lahko od spojin za sintezo materialov, gnojil in eksplozivov, do analitičnih namenov ali proizvodnje brezalkoholnih pijač; Tako kot ogljikova kislina in fosforjeva kislina je tudi H 3 PO 4 , ki je del sestave teh pijač.
Značilnosti in lastnosti oksida
Vir: Gabriel Bolívar
Hidroksilne skupine
Splošna slika HEO za oksidate je prikazana na zgornji sliki. Kot je razvidno, ima vodik (H), kisik (O) in centralni atom (E); ki je v primeru ogljikove kisline ogljik, C.
Vodik v oksidnih kislinah je običajno vezan na atom kisika in ne na osrednji atom. Fosfor kislina, H 3 PO 3 , predstavlja poseben primer, kjer je eden izmed vodikov povezan z atomom fosforja; zato je njena strukturna formula najbolje predstavljena kot (OH) 2 OPH.
Medtem ko je za dušikovo kislino, HNO 2 , ima HON = O hrbtenico, tako da ima hidroksilno skupino (OH), ki disociira za sprostitev vodika.
Torej ena glavnih značilnosti oksaksida ni samo to, da ima kisik, ampak da je prisoten tudi kot OH skupina.
Po drugi strani imajo nekateri oksidati tako imenovano okso skupino, E = O. V primeru fosforne kisline ima okso skupino, P = O. Manjka jim H atomov, zato za kislost "niso odgovorni".
Centralni atom
Osrednji atom (E) je lahko ali ne mora biti elektronegativni element, odvisno od njegove lokacije v p bloku periodične tabele. Po drugi strani kisik, element, nekoliko bolj elektronegativen od dušika, privlači elektrone iz OH-vezi; s tem omogočimo sproščanje iona H + .
E je torej povezan s skupinami OH. Ko se sprosti ion H + , pride do ionizacije kisline; torej pridobi električni naboj, ki je v njegovem primeru negativen. Oksakislina lahko sprosti toliko ionov H +, kolikor je v njeni strukturi skupin OH; in več jih je, večji je negativni naboj.
Žveplo za žveplovo kislino
Žveplova kislina, poliprotična, ima molekularno formulo H 2 SO 4 . To formulo lahko zapišemo tudi takole: (OH) 2 SO 2 , da poudarimo, da ima žveplova kislina dve hidroksilni skupini, ki sta vezani na žveplo, njen osrednji atom.
Reakcije njegove ionizacije so:
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
Nato se drugi H + sprosti iz preostale skupine OH, počasneje, dokler se ne vzpostavi ravnotežje:
HSO 4 - <=> H + + SO 4 2–
Druga disociacija je težja od prve, saj je treba pozitiven naboj (H + ) ločiti od dvojno negativnega naboja (SO 4 2- ).
Moč kisline
Moč skoraj vseh oksidnih kislin, ki imajo enak osrednji atom (ne kovinskih), narašča s povečanjem oksidacijskega stanja osrednjega elementa; kar je neposredno povezano s povečanjem števila kisikovih atomov.
Na primer, prikazane so tri serije oksida, katerih kislostne sile so razporejene od najmanj do največjih:
H 2 SO 3 <H 2 SO 4
HNO 2 <HNO 3
HClO <HClO 2 <HClO 3 <HClO 4
V večini oksidnih kislin, ki imajo različne elemente z enakim oksidacijskim stanjem, vendar pripadajo isti skupini v periodični tabeli, se kislinska moč povečuje neposredno z elektronegativnostjo centralnega atoma:
H 2 SeO 3 <H 2 SO 3
H 3 PO 4 <HNO 3
HBrO 4 <HClO 4
Kako nastajajo oksidate?
Kot smo že omenili, nastajajo oksidati, ko nekatere snovi, imenovane kislinski oksidi, reagirajo z vodo. To bomo pojasnili z istim primerom za ogljikovo kislino.
CO 2 + H 2 O <=> H 2 CO 3
Kisli oksid + voda => oksida
Zgodi se, da se molekula H 2 O kovalentno veže z molekulo CO 2 . Če se voda odstrani s toploto, se ravnotežje premakne v regeneracijo CO 2 ; se pravi, vroča soda bo izgubila šumeč občutek prej kot hladna.
Po drugi strani nastanejo kisli oksidi, ko nekovinski element reagira z vodo; čeprav natančneje, ko reakcijski element tvori oksid s kovalentnim značajem, katerega raztapljanje v vodi ustvarja H + ione .
Rečeno je že, da so ioni H + produkt ionizacije nastale oksida.
Primeri usposabljanja
Klorov oksid, Cl 2 O 5 , reagira z vodo, da dobimo klorovodikovo kislino:
Cl 2 O 5 + H 2 O => HCIO 3
Žveplov oksid SO 3 reagira z vodo in tvori žveplovo kislino:
SO 3 + H 2 O => H 2 SO 4
In periodično oksid, I 2 O 7 , reagira z vodo, da se tvori periodično kislino:
I 2 O 7 + H 2 O => HIO 4
Poleg teh klasičnih mehanizmov za tvorbo oksicidov obstajajo tudi druge reakcije z istim namenom.
Na primer, fosforni triklorid PCl 3 reagira z vodo, da nastane fosforna kislina, oksida in klorovodikova kislina, klorovodična kislina.
PCI 3 + 3H 2 O => H 3 PO 3 + HCI
In fosfor pentaklorid, PCl 5 , reagira z vodo, da dobimo fosforno kislino in klorovodikovo kislino.
PCI 5 + 4H 2 O => H 3 PO 4 + HCI
Kovinske oksidne kisline
Nekatere prehodne kovine tvorijo kisle okside, to je, da se raztopijo v vodi, da dobijo oksidate.
Mangan (VII) oksid (permanganic brezvodni) Mn 2 O 7 in kroma (VI) oksida so najpogostejši primeri.
Mn 2 O 7 + H 2 O => HMnO 4 (permanganska kislina)
CrO 3 + H 2 O => H 2 CrO 4 (kromova kislina)
Nomenklatura
Izračun valencije
Za pravilno poimenovanje oksida, moramo začeti z določitvijo valenčne ali oksidacijske številke centralnega atoma E. Izhajajoč iz splošne formule HEO, velja naslednje:
-O ima valenco -2
-Valenca H je +1
Upoštevajoč to je, da je oksaksidna HEO nevtralna, zato mora biti vsota nabojev valenc enaka nič. Tako imamo naslednjo algebrsko vsoto:
-2 + 1 + E = 0
E = 1
Valenca E je torej +1.
Nato se moramo zateči k možnim valencam, ki jih ima E. Če so vrednosti +1, +3 in +4 med njegovimi valencami, E potem "deluje" z najnižjo valenco.
Poimenujte kislino
Če želite poimenovati HEO, ga najprej pokličete s kislino, ki mu sledi ime E s priponkami –ico, če delate z največjo valenco, ali –so, če delate z najnižjo valenco. Kadar so tri ali več, se predponi hipo- in per- uporabljata za sklicevanje na najmanjše in največje valencije.
Tako bi HEO imenovali:
Hypo kislina (ime E) medved
Ker je +1 najmanjša od njegovih treh stopenj. In če bi bil HEO 2 , bi imel E valence +3 in bi se imenoval:
Kislina (ime E) medved
Na enak način za HEO 3 , pri čemer E dela z valenco +5:
Kislina (ime E) ico
Primeri
Spodaj je omenjena vrsta oksida s pripadajočimi nomenklaturami.
Oksacidi iz skupine halogenov
Halogeni intervenirajo tako, da tvorijo oksidate z valencami +1, +3, +5 in +7. Klor, brom in jod lahko tvorijo 4 vrste oksidnih kislin, ki ustrezajo tem valencam. Ampak edina oksida, ki je bila narejena iz fluora, je hipofluoro kislina (HOF), ki je nestabilna.
Ko oksida kislina iz skupine uporablja valenco +1, se imenuje tako: hipoklorna kislina (HClO); hipobromna kislina (HBrO); hipoiodinska kislina (HIO); hipofluoro kislina (HOF).
Pri valenci +3 se ne uporablja predpona in uporablja se samo pripona. Obstajajo klorove kisline (HClO 2 ), bromne (HBrO 2 ) in jod (HIO 2 ).
Pri valenci +5 se ne uporablja predpona, uporablja se samo pripona ico. Obstajajo klorove (HClO 3 ), bromne (HBrO 3 ) in jodne (HIO 3 ) kisline .
Medtem ko pri delu z valence +7 uporabljate predpono per in pripono ico. Obstajajo perklorna (HClO 4 ), perbromna (HBrO 4 ) in periodična (HIO 4 ) kisline .
VIA Skupina Oxacidi
Nemetalni elementi te skupine imajo najpogostejše valencije -2, +2, +4 in +6, ki tvorijo tri oksida v najbolj znanih reakcijah.
Z valence +2 se uporabljata predpona kolcanje in pripona medved. Obstajajo kisline hyposulfurous (H 2 SO 2 ), hyposelenious (H 2 SeO 2 ) in hipotelurozne (H 2 TeO 2 ).
Pri valenci +4 se ne uporablja predpona in uporablja se končnica. Obstajajo žveplove kisline (H 2 SO 3 ), selene (H 2 SeO 3 ) in telurove (H 2 TeO 3 ).
Ko delajo z valenco + 6, se ne uporablja predpona in se uporablja pripona ico. Obstajajo žveplove kisline (H 2 SO 4 ), selena (H 2 SeO 4 ) in telur (H 2 TeO 4 ).
Bor oksida
Bor ima valenco +3. Obstajajo presnovne kisline (HBO 2 ), piroborna (H 4 B 2 O 5 ) in ortoborna (H 3 BO 3 ). Razlika je v številu vode, ki reagira z borovim oksidom.
Ogljikove kisline
Ogljik ima valenci +2 in +4. Primeri: z valenco +2, ogljikovo kislino (H 2 CO 2 ) in z valenco +4, ogljikovo kislino (H 2 CO 3 ).
Kromove oksidate
Krom ima valencije +2, +4 in +6. Primeri: z valenco 2, hipokromna kisline (H 2 CrO 2 ); z valenca 4, kromov kisline (H 2 CrO 3 ); in s valenca 6, kromove kisline (H 2 CrO 4 ).
Silicijeve oksidne kisline
Silicij ima valencije -4, +2 in +4. Na voljo imate metasilno kislino (H 2 SiO 3 ) in pirosilno kislino (H 4 SiO 4 ). Upoštevajte, da ima Si v obeh valenco +4, razlika pa je v številu molekul vode, ki so reagirale s svojim kislim oksidom.
Reference
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Urednik. (6. marec 2012). Formulacija in nomenklatura oksida. Pridobljeno: si-educa.net
- Wikipedija. (2018). Oksiacid. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- Steven S. Zumdahl. (2019). Oksiacid. Encyclopædia Britannica. Pridobljeno: britannica.com
- Helmenstine, Anne Marie, dr. (31. januar 2018). Navadne okso kisline. Pridobljeno: misel.com