- Kemična zgradba
- Nomenklatura kislih soli
- Kisle solne soli
- Trobne kisle soli
- Še en primer
- Usposabljanje
- Fosfati
- Citrati
- Primeri
- Kisle soli prehodnih kovin
- Kislinski značaj
- Prijave
- Reference
V kislinske soli ali oksi soli so tiste, izvedene iz delne nevtralizacije halogenovodikove in oxoacids. Zato lahko v naravi najdemo binarne in trineralne soli, neorganske ali organske. Zanje je značilno, da imajo na voljo kisle protone (H + ).
Zaradi tega njihove raztopine običajno vodijo do pridobivanja kislih medijev (pH <7). Vendar niso vse kisle soli te lastnosti; nekatere dejansko izvirajo iz alkalnih raztopin (bazične, s pH> 7).
Natrijev bikarbonat
Najbolj reprezentativno od vseh kislih soli je tisto, kar je splošno znano kot natrijev bikarbonat; znan tudi kot pecilni prašek (zgornja slika) ali s svojimi imeni, ki jih ureja tradicionalna, sistematična ali kompozicijska nomenklatura.
Kakšna je kemijska formula za sodo bikarbono? NaHCO 3 . Kot je razvidno, ima le en proton. In kako je vezan na ta proton? Do enega od kisikovih atomov tvori hidroksidno skupino (OH).
Torej dva preostala atoma kisika veljata za okside (O 2– ). Ta pogled na kemijsko strukturo aniona omogoča, da se ga imenuje selektivneje.
Kemična zgradba
Kisle soli imajo skupno prisotnost enega ali več kislih protonov, pa tudi kovinskih in nemetalnih. Razlika med tistimi, ki prihajajo iz hidracidov (HA) in oksokislin (HAO), je logično v kisikovem atomu.
Ključni dejavnik, ki določa, kako kisla je zadevna sol (pH, ki ga proizvede, ko se raztopi v topilu), temelji na trdnosti vezi med protonom in anionom; odvisno je tudi od narave kationov, kot v primeru amonijevega iona (NH 4 + ).
Sila HX, ki je X anion, se spreminja glede na topilo, ki sol raztopi; kar je na splošno voda ali alkohol. Po določenih ravnotežnih raztopinah lahko torej ugotovimo raven kislosti omenjenih soli.
Več protonov, ki jih ima kislina, večje je možno število soli, ki lahko iz nje izhajajo. Zaradi tega je v naravi veliko kislih soli, od katerih se večina raztopi v velikih oceanih in morjih, poleg oksidov pa tudi hranilne sestavine tal.
Nomenklatura kislih soli
Kako se imenujejo kisle soli? Priljubljena kultura je prevzela nase, da so najpogostejšim solim pripisala globoko zakoreninjena imena; vendar so za preostale, ne tako zelo znane, kemiki zasnovali vrsto korakov, da bi jim dali univerzalna imena.
V ta namen je IUPAC priporočil vrsto nomenklatur, ki, čeprav veljajo enako za hidracide in oksidate, predstavljajo majhne razlike, če jih uporabljamo s solmi.
Pred prehodom na nomenklaturo soli je treba obvladati nomenklaturo kislin.
Kisle solne soli
Hidracidi so v bistvu vez med vodikom in nekovinskim atomom (skupin 17 in 16, razen kisika). Vendar pa samo tisti, ki imajo dva protona (H 2 X), lahko tvorijo kisle soli.
Tako v primeru vodikovega sulfida (H 2 S), ko eden od njegovih protonov nadomestimo na primer s kovino, natrijem, imamo NaHS.
Kako se imenuje NaHS sol? Obstajata dva načina: tradicionalna nomenklatura in sestava.
Ker vemo, da gre za sulfid in da ima natrij le valenco +1 (ker je iz skupine 1), nadaljujemo spodaj:
Sol: NaHS
Nomenklature
Sestava: Natrijev hidrogen sulfid .
Tradicionalno: Natrijeva kislina sulfid .
Drug primer je lahko tudi Ca (HS) 2 :
Sol: Ca (HS) 2
Nomenklature
Sestava: Kalcijev bis (vodikov sulfid) .
Tradicionalno: Kislin kalcijev sulfid .
Kot je razvidno, se dodajo predpone bis-, tris, tetrakis itd. Glede na število anionov (HX) n , kjer je n valenca kovinskega atoma. Torej, če uporabimo isto trditev za Fe (HSe) 3 :
Sol: Fe (HSe) 3
Nomenklature
Sestava: Tris (hidrogenoselenid) železa (III) .
Tradicionalni: Kislin železov (III) sulfid .
Ker ima železo večinoma dve valenciji (+2 in +3), je v oklepajih označeno z rimskimi številkami.
Trobne kisle soli
Imenujejo jih tudi oksisalti, imajo bolj zapleteno kemično strukturo kot kisle hidracidne soli. V njih nekovinski atom tvori dvojne vezi s kisikom (X = O), razvrščene kot oksidi, in enojne vezi (X-OH); slednja je odgovorna za kislost protona.
Tradicionalne nomenklature in sestave ohranjajo enake norme kot za oksokisline in ustrezne ternarne soli, z edinstvenim razlikovanjem, ki poudarja prisotnost protona.
Po drugi strani pa sistematična nomenklatura upošteva vrste XO vezi (z dodatkom) ali število kisikov in protonov (vodik anionov).
Vrnitev s sodo bikarbono se imenuje tako:
Sol: NaHCO 3
Nomenklature
Tradicionalna: natrijev karbonat .
Sestava: Natrijev hidrogenkarbonat .
Sistematika in dodajanje vodikov anionov: Hidroksidodioksidokarbonato (-1) natrij , vodikov (trioksidokarbonato) natrij .
Neuradno: Soda bikarbona, pecilna soda .
Od kod izvirata izraza „hidroksi“ in „dioksid“? "Hidroksi" se nanaša na skupino -OH, ki ostane v anionski HCO 3 - (O 2 C-OH), in "dioksid" na druga dva kisika, na katerih C = O dvojna vez "resonira" (resonanca).
Zaradi tega je sistematična nomenklatura, čeprav natančneje, nekoliko zapletena za tiste, ki so začeli v svet kemije. Število (-1) je enako negativnemu naboju aniona.
Še en primer
Sol: Mg (H 2 PO 4 ) 2
Nomenklature
Tradicionalno: Magnezijev diacidni fosfat .
Sestava: magnezijev dihidrogenfosfat (upoštevajte dva protona).
Sistematika in dodajanje vodikov anionom: dihidroksidodioksidofosfato (-1) magnezij , bis magnezij .
Po ponovni razlagi sistematične nomenklature ugotovimo, da ima anion H 2 PO 4 - dve OH skupini, zato dva preostala kisikova atoma tvorita okside (P = O).
Usposabljanje
Kako nastajajo kisle soli? So produkt nevtralizacije, torej reakcije kisline z bazo. Ker imajo te soli kisle protone, nevtralizacija ne more biti popolna, ampak delna; sicer dobimo nevtralno sol, kot je razvidno iz kemijskih enačb:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (popolno)
H 2 A + NaOH => NaHA + H 2 O (delno)
Delno nevtralizacijo imajo lahko le poliprotične kisline, saj imajo kisline HNO 3 , HF, HCl itd. Le en proton. Tu je kisla sol NaHA (ki je izmišljena).
Če namesto da nevtralizirala diprotic kislina H 2 A (natančneje, A hydracid), s Ca (OH) 2 , nato pa ustreza kalcijeva sol Ca (HA) 2 bi bili ustvarjeni . Če bi uporabili Mg (OH) 2 , bi dobili Mg (HA) 2 ; če je bil uporabljen LiOH, LiHA; CsOH, CsHA in tako naprej.
Glede na nastanek je sklenjeno, da sol sestoji iz aniona A, ki prihaja iz kisline, in iz kovine baze, ki se uporablja za nevtralizacijo.
Fosfati
Fosforjeva kislina (H 3 PO 4 ) je poliprotična okso kislina, zato iz nje izhaja velika količina soli. Z uporabo KOH za nevtralizacijo in tako pridobivanje njegovih 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 nevtralizira enega od kislih protonov H 3 PO 4 , ki ga nadomešča kation K + v kalijevi diacidni fosfatni soli (po tradicionalni nomenklaturi). Ta reakcija traja, dokler ne dodamo istih ekvivalentov KOH, da nevtraliziramo vse protone.
Nato je razvidno, da se tvorijo do tri različne kalijeve soli, vsaka s svojimi lastnostmi in možno uporabo. Enak rezultat bi lahko dobili z uporabo LiOH, ki daje litijeve fosfate; ali Sr (OH) 2 , da tvorijo stroncijeve fosfate in tako naprej z drugimi podlagami.
Citrati
Citronska kislina je trikarboksilna kislina, ki je prisotna v številnih plodovih. Zato ima tri skupine -COOH, kar je enako trem kislim protonom. Tako kot fosforna kislina lahko tvori tri vrste citratov, odvisno od stopnje nevtralizacije.
Na ta način s pomočjo NaOH dobimo mono-, di- in triatrijeve citrate:
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 enačbe so glede na strukturo citronske kisline videti zapletene, vendar če bi bile predstavljene, bi bile reakcije tako preproste kot reakcije fosforjeve kisline.
Zadnja sol je nevtralni natrijev citrat, katere kemijska formula je Na 3 C 6 H 5 O 7 . Drugi natrijevi citrati so: Na 2 C 6 H 6 O 7 , natrijev kislin citrat (ali dinatrijev citrat); in NAC 6 H 7 O 7 , natrijev dikislino citrat (ali mononatrijev citrat).
To je jasen primer kislih organskih soli.
Primeri
Veliko kislinskih soli najdemo v cvetovih in mnogih drugih bioloških substratih, pa tudi v mineralih. Izpuščene so amonijeve soli, ki za razliko od drugih ne izhajajo iz kisline, temveč iz baze: amoniaka.
Kako je to mogoče? Nastane zaradi reakcije nevtralizacije amoniaka (NH 3 ), ki deprotonira in proizvede amonijev kation (NH 4 + ). NH 4 + , kot tudi drugi kovinski kationi, lahko popolnoma nadomestijo kateri koli kisli proton hidracidnih ali oksidastih vrst.
V primeru amonijevih fosfatov in citratov je dovolj, da NH 4 nadomestimo s K in Na in dobimo šest novih soli. Enako velja za ogljikovo kislino: NH 4 HCO 3 (kisli amonijev karbonat) in (NH 4 ) 2 CO 3 (amonijev karbonat).
Kisle soli prehodnih kovin
Prehodne kovine so lahko tudi del različnih soli. Vendar so manj znane in sinteze, ki so za njimi, predstavljajo večjo stopnjo zapletenosti zaradi različnih oksidacijskih števil. Primeri teh soli vključujejo naslednje:
Sol: AgHSO 4
Nomenklature
Tradicionalno: Kislin srebrni sulfat .
Sestava: Srebrni hidrogen sulfat .
Sistematika: Srebrni vodik (tetraoksidosulfat) .
Sol: Fe (H 2 BO 3 ) 3
Nomenklature
Tradicionalno: železov (III) diacidni borat .
Sestava: železov (III) dihidrogenoborat .
Sistematika: Iron Tris (III) .
Sol: Cu (HS) 2
Nomenklature
Tradicionalni: Kisli bakreni (II) sulfid .
Sestava: bakrov (II) vodikov sulfid .
Sistematično: Bis (vodikov sulfid) bakra (II) .
Sol: Au (HCO 3 ) 3
Nomenklature
Tradicionalno: Kislo zlato (III) karbonat .
Sestava: Zlati hidrogenkarbonat (III) .
Sistematika: Golden Tris (III) .
In tako je tudi z drugimi kovinami. Veliko strukturno bogastvo kislih soli je bolj v naravi kovine kot pri anionu; saj ni veliko hidracidov ali oksicidov.
Kislinski značaj
Kisle soli na splošno, ko se raztopijo v vodi, povzročijo vodno raztopino s pH, nižjim od 7. Vendar to za vse soli ne drži natančno.
Zakaj ne? Ker sile, ki vežejo kisli proton na anion, niso vedno enake. Čim močnejši so, tem manjša bo težnja po tem, da ga dajemo v sredino; Prav tako obstaja nasprotna reakcija, zaradi katere to dejstvo upada: reakcija hidrolize.
To pojasnjuje, zakaj NH 4 HCO 3 , kljub temu da je kisla sol, ustvarja alkalne raztopine:
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 -
Glede na prejšnje ravnotežne enačbe, osnovni pH kaže, da reakcije, ki proizvajajo OH - pride prednostno s tistimi, ki proizvajajo H 3 O + , pokazatelj vrste kislo raztopino.
Vendar pa ni možno hidrolizirati vseh anionov (F - , Cl - , NO 3 - itd.); To so tiste, ki prihajajo iz močnih kislin in baz.
Prijave
Vsaka kisla sol ima svoje namene uporabe za različna polja. Kljub temu lahko povzamejo številne običajne uporabe za večino:
-V prehrambeni industriji se uporabljajo kot kvasovke ali konzervansi, pa tudi v slaščicah, izdelkih za ustno higieno in pri proizvodnji zdravil.
-Those da so higroskopski so namenjena absorbirajo vlago in CO 2 v prostorih ali pogojev, ki jih zahtevajo.
- Kalijeve in kalcijeve soli se običajno uporabljajo kot gnojila, prehranske sestavine ali laboratorijski reagenti.
-Kot dodatki za steklo, keramiko in cement.
-Pri pripravi puferskih raztopin, bistvenih za vse reakcije, občutljive na nenadne spremembe pH. Na primer, fosfatni ali acetatni pufri.
- In končno, veliko teh soli zagotavlja trdne in enostavno obvladljive oblike kationov (zlasti prehodnih kovin) z velikim povpraševanjem v svetu anorganske ali organske sinteze.
Reference
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje, str 138, 361.
- Brian M. Tkivo. (2000). Napredne šibke kisline in šibke baze ravnotežja. Vzeto iz: tkivne skupinep.chem.vt.edu
- C. Speakman in Neville Smith. (1945). Kislinske soli organskih kislin kot pH-standardi. Narava zvezek 155, stran 698.
- Wikipedija. (2018). Kisle soli. Izvedeno iz: en.wikipedia.org
- Prepoznavanje kislin, baz in soli. (2013). Vzeto iz: ch302.cm.utexas.edu
- Kisle in bazične solne raztopine. Vzeto iz: chem.purdue.edu
- Joaquín Navarro Gómez. Kisle solne soli. Vzeto iz: formulacionquimica.weebly.com
- Enciklopedija primerov (2017). Kisle soli. Pridobljeno iz: example.co