A oxacid u oxoacidul este un acid ternar compus din hidrogen, oxigen și un element nemetalic care constituie așa-numitul atom central. În funcție de numărul de atomi de oxigen și, în consecință, de stările de oxidare ale elementului nemetalic, se pot forma diferiți oxacizi.
Aceste substanțe sunt pur anorganice; Cu toate acestea, carbonul poate forma unul dintre cei mai cunoscuți oxacizi: acidul carbonic, HDouăCO3. După cum arată doar formula sa chimică, are trei atomi de O, unul de C și doi de H.
Cei doi atomi de H ai lui HDouăCO3 sunt eliberate pe mediu ca H+, ceea ce explică caracteristicile sale acide. Încălzirea unei soluții apoase de acid carbonic va degaja un gaz.
Acest gaz este dioxid de carbon, CODouă, o moleculă anorganică care provine din arderea hidrocarburilor și respirația celulară. Dacă CO este returnatDouă la recipientul cu apă, HDouăCO3 s-ar forma din nou; prin urmare, oxo acidul se formează atunci când o anumită substanță reacționează cu apa.
Această reacție nu este observată numai pentru CODouă, dar pentru alte molecule covalente anorganice numite oxizi acizi.
Oxacizii au un număr mare de utilizări, care sunt greu de descris în general. Aplicarea acestuia va depinde în mare măsură de atomul central și de numărul de oxigeni.
Acestea pot fi utilizate de la compuși pentru sinteza materialelor, îngrășăminte și explozivi, până la scopuri analitice sau producția de băuturi răcoritoare; ca și în cazul acidului carbonic și al acidului fosforic, H3PO4, formând parte din compoziția acestor băuturi.
Indice articol
O formulă generică de H.E.O pentru oxacizi este prezentată în imaginea de mai sus. După cum se poate vedea, are hidrogen (H), oxigen (O) și un atom central (E); care, în cazul acidului carbonic, este carbon, C.
Hidrogenul din oxacizi este de obicei atașat la un atom de oxigen și nu la atomul central. Acid fosforic, H3PO3, reprezintă un caz particular în care unul dintre hidrogeni este legat de atomul de fosfor; prin urmare, formula sa structurală este cel mai bine reprezentată ca (OH)DouăOPH.
În timp ce pentru acidul azotat, HNODouă, are o coloană vertebrală H-O-N = O, deci are o grupare hidroxil (OH) care se disociază pentru a elibera hidrogen.
Deci, una dintre caracteristicile principale ale unui oxacid nu este doar faptul că are oxigen, ci și că are un grup OH.
Pe de altă parte, unii oxacizi au ceea ce se numește o grupă oxo, E = O. În cazul acidului fosforos, acesta are o grupare oxo, P = O. Le lipsește atomi de H, deci nu sunt „responsabili” pentru aciditate.
Atomul central (E) poate fi sau nu un element electronegativ, în funcție de locația sa în blocul p al tabelului periodic. Pe de altă parte, oxigenul, un element puțin mai electronegativ decât azotul, atrage electronii din legătura OH; permițând astfel eliberarea ionului H+.
Prin urmare, E este legată de grupurile OH. Când se eliberează un ion H+ apare ionizarea acidă; adică dobândește o încărcare electrică, care în cazul său este negativă. Un oxacid poate elibera cât mai mulți ioni H+ ca grupuri OH are în structura sa; și cu cât există mai mult, cu atât este mai mare sarcina negativă.
Acidul sulfuric, poliprotic, are formula moleculară HDouăSW4. Această formulă poate fi, de asemenea, scrisă după cum urmează: (OH)DouăSWDouă, pentru a sublinia faptul că acidul sulfuric are două grupări hidroxil atașate la sulf, atomul său central.
Reacțiile ionizării sale sunt:
HDouăSW4 => H+ + HSO4-
Apoi, al doilea H este eliberat+ din grupul OH rămas, mai lent până când se poate stabili un echilibru:
HSO4- <=> H+ + SW4Două-
A doua disociere este mai dificilă decât prima, deoarece o sarcină pozitivă (H+) cu o sarcină dublu negativă (SO4Două-).
Puterea aproape tuturor oxacizilor care au același atom central (nu metalic) crește odată cu creșterea stării de oxidare a elementului central; care la rândul său este direct legat de creșterea numărului de atomi de oxigen.
De exemplu, sunt prezentate trei serii de oxacizi ale căror forțe de aciditate sunt ordonate de la cel mai mic la cel mai mare:
HDouăSW3 < HDouăSW4
HNODouă < HNO3
HClO < HClODouă < HClO3 < HClO4
La majoritatea oxacizilor care au elemente diferite cu aceeași stare de oxidare, dar aparținând aceluiași grup pe tabelul periodic, puterea acidității crește direct cu electronegativitatea atomului central:
HDouăSeO3 < HDouăSW3
H3PO4 < HNO3
HBrO4 < HClO4
După cum sa menționat la început, oxacizii sunt generați atunci când anumite substanțe, numite oxizi acizi, reacționează cu apa. Acest lucru va fi explicat folosind același exemplu pentru acidul carbonic.
CODouă + HDouăSAU <=> HDouăCO3
Oxid acid + apă => oxacid
Ceea ce se întâmplă este că molecula H.DouăSau este legat covalent cu cel al CODouă. Dacă apa este îndepărtată de căldură, echilibrul se deplasează spre regenerarea CODouă; adică o sifon fierbinte își va pierde senzația efervescentă mai devreme decât una rece.
Pe de altă parte, oxizii acizi se formează atunci când un element nemetalic reacționează cu apa; deși, mai precis, atunci când elementul care reacționează formează un oxid covalent, a cărui dizolvare în apă generează ioni H+.
S-a spus deja că ionii H+ sunt produsul ionizării oxacidului rezultat.
Oxid de clor, ClDouăSAU5, reacționează cu apa pentru a da acid cloric:
ClDouăSAU5 + HDouăO => HClO3
Oxid sulfuric, SO3, reacționează cu apa pentru a forma acid sulfuric:
SW3 + HDouăO => HDouăSW4
Și rugina periodică, euDouăSAU7, reacționează cu apa pentru a forma acid periodic:
EuDouăSAU7 + HDouăO => HIO4
Pe lângă aceste mecanisme clasice de formare a oxacizilor, există și alte reacții cu același scop.
De exemplu, triclorura de fosfor, PCl3, reacționează cu apa pentru a produce acid fosforos, un oxacid și acid clorhidric, un acid hidrohalic.
PCl3 + 3HDouăO => H3PO3 + acid clorhidric
Și pentaclorura de fosfor, PCl5, reacționează cu apa pentru a da acid fosforic și acid clorhidric.
PCl5 + 4 oreDouăO => H3PO4 + acid clorhidric
Unele metale de tranziție formează oxizi acizi, adică se dizolvă în apă pentru a da oxacizi.
Oxid de mangan (VII) (permanganic anhidru) MnDouăSAU7 și oxidul de crom (VI) sunt cele mai frecvente exemple.
MnDouăSAU7 + HDouăO => HMnO4 (acid permanganic)
CrO3 + HDouăO => HDouăCrO4 (acid crom)
Pentru a denumi corect un oxacid, trebuie să începeți prin determinarea numărului de valență sau oxidare al atomului central E. Pornind de la formula generică HEO, se iau în considerare următoarele:
-O are valență -2
-Valența H este +1
Având în vedere acest lucru, oxacidul HEO este neutru, deci suma sarcinilor valențelor trebuie să fie egală cu zero. Astfel, avem următoarea sumă algebrică:
-2 + 1 + E = 0
E = 1
Prin urmare, valența lui E este +1.
Atunci trebuie recurs la posibilele valențe pe care le poate avea E. Dacă valorile +1, +3 și +4 sunt printre valențele sale, E atunci „funcționează” cu cea mai mică valență.
Pentru a denumi HEO, începeți numindu-l acid, urmat de numele E cu sufixele -ico, dacă funcționează cu cea mai mare valență, sau -oso, dacă funcționează cu cea mai mică valență. Când sunt trei sau mai multe, prefixele hipo- și per- sunt folosite pentru a se referi la cele mai mici și mai mari valențe.
Astfel, HEO s-ar numi:
Acid sughiţ(Numele lui E)urs
Deoarece +1 este cea mai mică dintre cele trei valențe ale sale. Și dacă a fost HEODouă, atunci E ar avea valență +3 și s-ar numi:
Acid (nume E)urs
Și la fel pentru HEO3, cu E care lucrează cu valența +5:
Acid (nume E)ico
Mai jos sunt menționate o serie de oxacizi cu nomenclaturile respective..
Halogenii intervin formând oxacizi cu valențele +1, +3, +5 și +7. Clorul, bromul și iodul pot forma 4 tipuri de oxacizi corespunzători acestor valențe. Dar singurul oxacid care a fost preparat cu succes din fluor este acidul hipofluor (HOF), care este instabil..
Când un oxacid al grupului folosește valența +1, acesta este denumit astfel: acid hipocloros (HClO); acid hipobrom (HBrO); acid hipoiodinic (HIO); acid hipofluor (HOF).
Cu valența +3 nu se folosește prefix și se folosește doar sufixul urs. Acizi clorosi (HClODouă), bromos (HBrODouă) și iod (HIODouă).
Cu valența +5 nu se folosește prefix și se folosește doar sufixul ico. Acizi clorici (HClO3), bromic (HBrO3) și iod (HIO3).
În timp ce atunci când funcționează cu valența +7, se utilizează prefixul per și sufixul ico. Acizi perclorici (HClO4), perbromic (HBrO4) și periodice (HIO4).
Elementele nemetalice ale acestui grup au cele mai frecvente valențe -2, +2, +4 și +6, formând trei oxacizi în cele mai cunoscute reacții.
Cu valența +2 se utilizează prefixul sughiț și sufixul urs. Acizi hiposulfurici (HDouăSWDouă), hiposelenios (HDouăSeODouă) și hipotelos (HDouăTeODouă).
Cu valența +4 nu se folosește prefix și se folosește sufixul urs. Acizi sulfurici (HDouăSW3), selenios (HDouăSeO3) și telur (HDouăTeO3).
Și când funcționează cu valența + 6, nu se folosește niciun prefix și se folosește sufixul ico. Acizi sulfurici (HDouăSW4), selenic (HDouăSeO4) și teluric (HDouăTeO4).
Borul are valență +3. Au acizi metabolici (HBODouă), piroboric (H4BDouăSAU5) și ortoboric (H3BO3). Diferența constă în numărul de apă care reacționează cu oxidul boric.
Carbonul are valențe +2 și +4. Exemple: cu valență +2, acid carbonic (HDouăCODouă), și cu valență +4, acid carbonic (HDouăCO3).
Cromul are valențe +2, +4 și +6. Exemple: cu valența 2, acidul hipocromic (HDouăCrODouă); cu valența 4, acid crom (HDouăCrO3); și cu valența 6, acidul crom (HDouăCrO4).
Siliciul are valențe -4, +2 și +4. Are acid metasilicic (HDouăda3) și acidul pirozilicic (H4da4). Rețineți că în ambele Si are valența +4, dar diferența constă în numărul de molecule de apă care au reacționat cu oxidul său acid.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.