Oxacidegenskaper, hur de bildas, nomenklatur och exempel



en oxosyra eller oxoacid är en ternär syra bestående av väte, syre och ett icke-metalliskt element som utgör den så kallade centrala atomen. Beroende på antalet syreatomer och därmed oxidationstillstånden hos det icke-metalliska elementet kan flera oxider bildas.

Dessa substanser är rent oorganiska; Kol kan emellertid bilda en av de mest kända oxiderna: kolsyra, H2CO3. Eftersom kemiska formeln visar sig själv har den tre atomer av O, en av C och två av H.

H: s två H-atomer2CO3 De släpps till mediet som H+, vilket förklarar dess sura egenskaper. Om en vattenlösning av kolsyra upphettas, kommer den att släppa ut en gas.

Denna gas är koldioxid, CO2, en oorganisk molekyl som härrör från förbränning av kolväten och cellulär andning. Om CO återvände2 till vattenbehållaren, H2CO3 skulle formas igen; Därför bildas oxoacid när en viss substans reagerar med vatten.

Denna reaktion observeras inte bara för CO2, men för andra oorganiska kovalenta molekyler som kallas syraoxider.

Oxacider presenterar ett stort antal användningsområden, som är svåra att beskriva i allmänna termer. Dess tillämpning kommer enormt att bero på den centrala atomen och antalet oxygener.

De kan användas från föreningar för syntes av material, gödselmedel och sprängämnen, även för analytiska ändamål eller produktion av läskedrycker. som med kolsyra och fosforsyra, H3PO4, utgör en del av sammansättningen av dessa drycker.

index

  • 1 Egenskaper och egenskaper hos en oxisyra
    • 1,1 hydroxigrupper
    • 1,2 central atom
    • 1,3 surhållfasthet
  • 2 Hur bildas oxacider?
    • 2.1 Utbildningsexempel
    • 2.2 Metalloxisyror
  • 3 nomenklaturen
    • 3.1 Beräkning av valens
    • 3.2 Utsätt syran
  • 4 exempel
    • 4.1 Oxider av halogengruppen
    • 4.2 Oxider av VIA-gruppen
    • 4.3 Oxider av bor
    • 4.4 Oxider av kol
    • 4,5 kromoxisyror
    • 4.6 Oxider av kisel
  • 5 referenser

Egenskaper och egenskaper hos en oxacid

Hydroxigrupper

Den övre bilden visar en generisk formel H.E.O för oxider. Som det kan ses har det väte (H), syre (O) och en central atom (E); att för kolsyra är kol, C.

Vätet i oxiderna är vanligtvis kopplat till en syreatom och inte till den centrala atomen. Fosforsyra, H3PO3, representerar ett speciellt fall där en av vätena är bunden till fosforatomen; därför är dess strukturformel bäst representerad som (OH)2OPH.

Medan för salpetersyra, HNO2, har ett skelett H-O-N = O, så det har en hydroxylgrupp (OH) som dissocierar för att frigöra väte.

Så en av de viktigaste egenskaperna hos en oxacid är inte bara att den har syre, men också att det är som en OH-grupp.

Å andra sidan har vissa oxacider det som kallas en oxogrupp, E = O. I fallet med fosforsyra har den en oxogrupp, P = O. De saknar H-atomer, så de är inte ansvariga för surheten.

Central atom

Den centrala atomen (E) kan eller inte är ett elektronegativt element, beroende på dess plats i block p i det periodiska bordet. Å andra sidan lockar syre, ett element som är något mer elektronegativ än kväve, elektroner från OH-bindningen; vilket medger frisättning av H-jonen+.

E är därför kopplad till OH-grupper. När en H-ion frigörs+ joniseringen av syran sker; det vill säga det förvärvar en elektrisk laddning, som i sitt fall är negativ. En oxacid kan frigöra så många H-joner+ som OH-grupper har i sin struktur; och ju mer det finns desto större är negativ laddning.

Svavel för svavelsyra

Svavelsyran, polyprotisk, har som molekylformeln H2SW4. Denna formel kan också skrivas enligt följande: (OH)2SW2, för att betona att svavelsyra har två hydroxylgrupper bundna till svavel, dess centrala atom.

Reaktionerna av dess jonisering är:

H2SW4 => H+    +     HSO4-

Sedan frigörs den andra H+ av den återstående OH-gruppen, långsammare till den punkt där en balans kan fastställas:

HSO4-    <=>   H+    +     SW42-

Den andra dissociationen är svårare än den första, eftersom en positiv laddning måste separeras (H+) av en dubbel negativ laddning (SO42-).

Syrahållfasthet

Styrkan hos nästan alla oxider som har samma centrala atom (inte metall) ökar med ökningen av oxidationstillståndet hos det centrala elementet; som i sin tur är direkt relaterad till ökningen av antalet syreatomer.

Till exempel visas tre serier av oxider, vars surhetskrafter beställs från lägsta till högsta:

H2SW3 < H2SW4

HNO2 < HNO3

HCIO < HClO2 < HClO3 < HClO4

I de flesta oxaciderna som har olika element med samma oxidationstillstånd men som hör till samma grupp i det periodiska bordet ökar syrastyrkan direkt med den centrala atomens elektronegativitet:

H2SeO3 < H2SW3

H3PO4 < HNO3

HBrO4 < HClO4

Hur bildas oxacider?

Som nämnts i början alstras oxider när vissa ämnen, kallade sura oxider, reagerar med vatten. Detta kommer att förklaras med samma exempel på kolsyra.

CO2   +    H2O     <=>    H2CO3

Acidoxid + vatten => oxisyra

Vad händer är att H-molekylen2Eller binder kovalent med CO2. Om vatten avlägsnas genom värme, förskjuts jämvikten till CO-regenerering2; det vill säga, en het mousserande drink kommer att förlora sin brusande känsla tidigare än en kall.

Å andra sidan bildas syraoxider när ett icke-metalliskt element reagerar med vatten; fastän när det reaktiva elementet bildar en oxid med en kovalent karaktär, vars upplösning i vatten alstrar H joner+.

Det har redan sagts att H joner+ är produkten av joniseringen av den resulterande oxisyran.

Utbildningsexempel

Kloroxid, Cl2O5, Reagerar med vatten för att ge klorsyra:

cl2O5  +    H2O => HClO3

Svavelsyraoxid, SO3, Reagerar med vatten för att bilda svavelsyra:

SW3   +    H2O => H2SW4

Och den periodiska oxiden, jag2O7, Reagerar med vatten för att bilda periodisk syra:

jag2O7   +    H2O => HIO4

Förutom dessa klassiska mekanismer för bildning av oxider, finns det andra reaktioner med samma syfte.

Till exempel fosfortriklorid, PCl3, reagerar med vatten för att framställa fosforsyra, en oxisyra och saltsyra, en vattenhalogen syra.

PCl3    +    3H2O => H3PO3 +      HCl

Och fosforpentaklorid, PCl5, reagerar med vatten för att ge fosforsyra och saltsyra.

PCl5   +    4 H2O => H3PO4    +    HCl

Metalloxisyror

Vissa övergångsmetaller bildar syraoxider, dvs de löser upp i vatten för att ge oxider.

Manganoxid (VII) (permangan vattenfri) Mn2O7 och kromoxid (VI) är de vanligaste exemplen.

mn2O7   +    H2O => HMnO4 (permangansyra)

CrO3      +   H2O => H2CrO4 (kromsyra)

nomenklatur

Beräkning av valens

För att korrekt ange en oxacid måste man börja med att bestämma valens- eller oxidationsnumret för den centrala atomen E. Med utgångspunkt från den generiska formeln HEO beaktas följande:

-O har valens -2

-Valens H är +1

Med detta i åtanke är den oxidiska HEO neutral, så summan av anklagelserna för valensen måste vara lika med noll. Således har vi följande algebraiska summa:

-2 + 1 + E = 0

E = 1

Därför är valensen av E +1.

Då måste vi tillgripa de möjliga valenserna som kan ha E. Om värdena +1, +3 och +4, E mellan sina valenser, fungerar "då" med sin lägre valens.

Benämna syran

För att hedra HEO börjar du med att kalla den syra, följt av namnet E med suffixen -ico, om du arbetar med högsta valensen, du -os, om du arbetar med lägsta valens. När det finns tre eller flera används prefixen hypo- och per- för att referera till den minsta och största av valenserna..

Så skulle HEO kallas:

syra hicka(namn på E)bära

Eftersom +1 är den minsta av sina tre valenser. Och om det var HEO2, då skulle E ha valens +3 och det skulle kallas:

Syra (namn på E)bära

Och på samma sätt för HEO3, med E som arbetar med valens +5:

Syra (namn på E)ico

exempel

Nedan finns en serie oxider med respektive nomenklatur.

Oxider av halogengruppen

Halogenerna ingriper som bildar oxider med valenserna +1, +3, +5 och +7. Klor, brom och jod kan bilda 4 typer av oxider som motsvarar dessa valenser. Men den enda oxaciden som har framställts av fluor är hypofluor-syra (HOF), vilket är instabil.

När en oxisyra i gruppen använder valensen +1, heter den enligt följande: hypoklorsyra (HClO); hypobromsyra (HBrO); hypoiodosyra (HIO); Hypofluorsyra (HOF).

Med valens +3 prefix används inte och endast björnsuffix används. Du har klorsyror (HClO2), bromos (HBrO)2) och Yodoso (HIO)2).

Med valens +5 prefix används inte och endast suffixet ico används. Du har klorsyror (HClO3), bromico (HBrO)3) och jod (HIO)3).

När du arbetar med valens +7 används prefixet per och suffixet ico. Du har perklorsyror (HClO4), perbromisk (HBrO)4) och periodisk (HIO)4).

Oxacider från VIA-gruppen

De icke-metallerna i denna grupp har som de vanligaste valens -2, +2, +4 och +6, som bildar tre oxider i de mest kända reaktionerna.

Med valens +2 används prefixet hipo och björnsuffixet. Du har hyposvavelsyrorna (H2SW2), hyposensiös (H2SeO2) och hypoteluroso (H2TeO2).

Med valens +4 prefix används inte och björns suffix används. Du har svavelhaltiga syror (H2SW3), selenisk (H2SeO3) och teluroso (H)2TeO3).

Och när de arbetar med valens + 6 används inte prefixet och ico suffix används. De har svavelsyror (H2SW4), selen (H2SeO4) och tellur (H2TeO4).

Oxider av Bor

Bor har en valens +3. Du har metaboliska syror (HBO2), piroborinsyra (H4B2O5) och ortoborisk (H3BO3). Skillnaden är i antalet vatten som reagerar med boroxid.

Oxoxider av kol

Kol har valens +2 och +4. Exempel: med valens +2, kolhaltig syra (H2CO2) och med valens +4, kolsyra (H2CO3).

Kromoxisyror

Krom har valens +2, +4 och +6. Exempel: med valens 2, hypokromsyra (H2CrO2); med valens 4, kromsyra (H2CrO3); och med valens 6, kromsyra (H2CrO4).

Oxider av kisel

Silikon har valens -4, +2 och +4. Den har metasilicinsyra (H2SiO3) och pyrosilinsyran (H4SiO4). Observera att i både Si har en +4 valens, men skillnaden ligger i antalet vattenmolekyler som reagerat med syraoxiden.

referenser

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
  2. Editor. (6 mars 2012). Formulering och nomenklatur för oxiderna. Hämtad från: si-educa.net
  3. Wikipedia. (2018). Oxisyra. Hämtad från: en.wikipedia.org
  4. Steven S. Zumdahl. (2019). Oxisyra. Encyclopædia Britannica. Hämtad från: britannica.com
  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 januari 2018). Vanliga oxoacidföreningar. Hämtad från: thoughtco.com