A oxacid u oxosyra är en ternär syra som består av väte, syre och ett icke-metalliskt grundämne som utgör den så kallade centrala atomen. Beroende på antalet syreatomer och därmed oxidationstillstånden för det icke-metalliska elementet kan olika oxacider bildas.
Dessa ämnen är rent oorganiska; Kol kan emellertid bilda en av de mest kända oxaciderna: kolsyra, HtvåCO3. Som den kemiska formeln ensam visar, har den tre atomer av O, en av C och två av H.
De två H-atomerna i HtvåCO3 frigörs till mediet som H+, vilket förklarar dess sura egenskaper. Uppvärmning av en vattenhaltig lösning av kolsyra avger en gas.
Denna gas är koldioxid, COtvå, en oorganisk molekyl som härrör från förbränning av kolväten och cellulär andning. Om CO returnerastvå till vattenbehållaren, HtvåCO3 det skulle bildas igen; därför bildas oxosyra när en viss substans reagerar med vatten.
Denna reaktion observeras inte bara för COtvå, men för andra oorganiska kovalenta molekyler som kallas syraoxider.
Oxacids har ett stort antal användningar, som är svåra att beskriva i allmänhet. Dess tillämpning beror i hög grad på den centrala atomen och antalet oxygener.
De kan användas från föreningar för syntes av material, gödselmedel och sprängämnen, till analytiska ändamål eller produktion av läskedrycker; som med kolsyra och fosforsyra, H3PO4, som ingår i sammansättningen av dessa drycker.
Artikelindex
En generisk H.E.O-formel för oxacider visas i bilden ovan. Som framgår har den väte (H), syre (O) och en central atom (E); som i fallet med kolsyra är kol, C.
Väte i oxacider är vanligtvis fäst vid 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)tvåOPH.
Medan för salpetersyra, HNOtvå, har en H-O-N = O-ryggrad, så den 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 utan också att den har en OH-grupp.
Å andra sidan har vissa oxacider det som kallas en oxogrupp, E = O. När det gäller fosforsyra har den en oxogrupp, P = O. De saknar H-atomer, så de är "inte ansvariga" för surhet.
Den centrala atomen (E) kan eller inte kan vara ett elektronegativt element, beroende på dess placering i p-blocket i det periodiska systemet. Å andra sidan lockar syre, ett element som är mer elektronregativt än kväve, elektroner från OH-bindningen. vilket möjliggör frisättning av H-jonen+.
E är därför kopplat till OH-grupper. När en H-jon släpps+ syrajonisering inträffar; det vill säga det får en elektrisk laddning, som i sitt fall är negativ. En oxacid kan frigöra så många H-joner+ som OH-grupper har den sin struktur; och ju mer det finns desto större är den negativa laddningen.
Svavelsyra, polyprotisk, har molekylformeln HtvåSW4. Denna formel kan också skrivas enligt följande: (OH)tvåSWtvå, för att betona att svavelsyra har två hydroxylgrupper bundna till svavel, dess centrala atom.
Reaktionerna av dess jonisering är:
HtvåSW4 => H+ + HSO4-
Sedan släpps den andra H+ för den återstående OH-gruppen, långsammare tills en jämvikt kan upprättas:
HSO4- <=> H+ + SW4två-
Den andra dissociationen är svårare än den första, eftersom en positiv laddning (H+) av en dubbelt negativ laddning (SO4två-).
Styrkan hos nästan alla oxacider som har samma centrala atom (inte metall) ökar med ökningen av oxidationstillståndet för det centrala elementet; vilket i sin tur är direkt relaterat till ökningen av antalet syreatomer.
Till exempel visas tre serier oxsyror vars surhetskrafter är ordnade från minst till största:
HtvåSW3 < HtvåSW4
HNOtvå < HNO3
HClO < HClOtvå < HClO3 < HClO4
I de flesta oxacider som har olika element med samma oxidationstillstånd, men som tillhör samma grupp i det periodiska systemet, ökar surhetsstyrkan direkt med centralatommens elektronegativitet:
HtvåSeO3 < HtvåSW3
H3PO4 < HNO3
HBrO4 < HClO4
Som nämnts i början genereras oxacider när vissa ämnen, som kallas syraoxider, reagerar med vatten. Detta kommer att förklaras med samma exempel för kolsyra.
COtvå + HtvåELLER <=> HtvåCO3
Syraoxid + vatten => oxsyra
Vad som händer är att H-molekylentvåEller är kovalent bunden till COtvå. Om vattnet avlägsnas genom värme, övergår jämvikten till regenerering av COtvå; det vill säga en varm läsk kommer att förlora sin sprudlande känsla tidigare än en kall.
Å andra sidan bildas sura oxider när ett icke-metalliskt element reagerar med vatten; fastän, närmare bestämt, när det reagerande elementet bildar en kovalent oxid, vars upplösning i vatten genererar H-joner+.
Det har redan sagts att H-joner+ är produkten av joniseringen av den resulterande oxaciden.
Kloroxid, CltvåELLER5, reagerar med vatten för att ge klorsyra:
CltvåELLER5 + HtvåO => HClO3
Svaveloxid, SO3, reagerar med vatten för att bilda svavelsyra:
SW3 + HtvåO => HtvåSW4
Och periodisk rost, jagtvåELLER7, reagerar med vatten för att bilda periodisk syra:
JagtvåELLER7 + HtvåO => HIO4
Förutom dessa klassiska mekanismer för bildandet av oxacider finns det andra reaktioner med samma syfte.
Exempelvis fosfor-triklorid, PCl3, reagerar med vatten för att producera fosforsyra, en oxsyra och saltsyra, en saltsyra.
PCl3 + 3HtvåO => H3PO3 + HCl
Och fosforpentaklorid, PCl5, reagerar med vatten för att ge fosforsyra och saltsyra.
PCl5 + 4 timmartvåO => H3PO4 + HCl
Vissa övergångsmetaller bildar sura oxider, det vill säga de löser sig i vatten för att ge oxacider.
Mangan (VII) oxid (permangan vattenfri) MntvåELLER7 och krom (VI) oxid är de vanligaste exemplen.
MntvåELLER7 + HtvåO => HMnO4 (permangansyra)
CrO3 + HtvåO => HtvåCrO4 (kromsyra)
För att korrekt namnge en oxsyra måste man börja med att bestämma valensen eller oxidationsnumret för den centrala atomen E. Med utgångspunkt från den generiska formeln HEO beaktas följande:
-O har valens -2
-Valensen för H är +1
Med detta i åtanke är oxacid HEO neutral, så summan av laddningarna av valensen måste vara lika med noll. Således har vi följande algebraiska summa:
-2 + 1 + E = 0
E = 1
Därför är valensen för E +1.
Då måste man tillgripa de möjliga valenser som E. kan ha. Om värdena +1, +3 och +4 är bland dess valenser, "fungerar" E då med sin lägsta valens.
För att namnge HEO börjar du med att kalla det syra, följt av namnet E med suffixen -ico, om det fungerar med högsta valens, eller -oso, om det fungerar med lägsta valens. När det finns tre eller fler används prefixen hypo- och per- för att referera till de minsta och största valenserna.
Således skulle HEO kallas:
Syra hicka(E: s namn)Björn
Eftersom +1 är den minsta av sina tre valenser. Och om det var HEOtvå, då skulle E ha valens +3 och skulle kallas:
Syra (E-namn)Björn
Och likaså för HEO3, med E arbetar med valensen +5:
Syra (E-namn)ico
En serie oxsyror med respektive nomenklatur nämns nedan..
Halogener ingriper genom att bilda oxacider med valenserna +1, +3, +5 och +7. Klor, brom och jod kan bilda fyra typer oxsyror motsvarande dessa valenser. Men den enda oxacid som framställts framgångsrikt från fluor är hypofluorsyra (HOF), vilket är instabilt..
När en oxsyra i gruppen använder valensen +1, heter den enligt följande: hypoklorsyra (HClO); hypobrom syra (HBrO); hypojodsyra (HIO); hypofluorsyra (HOF).
Med valensen +3 används inget prefix och endast suffixet bear används. Klorsyror (HClOtvåbrom (HBrOtvå) och jod (HIOtvå).
Med valensen +5 används inget prefix och endast suffixet ico används. Klorsyror (HClO3brom (HBrO3) och jod (HIO3).
När de arbetar med valensen +7 används prefixet per och suffixet ico. Perklorsyror (HClO4), perbromisk (HBrO4) och periodisk (HIO4).
De icke-metalliska elementen i denna grupp har de vanligaste valenserna -2, +2, +4 och +6 och bildar tre oxacider i de mest kända reaktionerna.
Med valensen +2 används prefixet hicka och suffixet björn. Hyposulfurösa syror (HtvåSWtvå), hyposelenious (HtvåSeOtvå) och hypotelös (HtvåTeOtvå).
Med valensen +4 används inget prefix och suffixet bear används. Svavelsyror (HtvåSW3), selenious (HtvåSeO3) och tellur (HtvåTeO3).
Och när de arbetar med valensen + 6 används inget prefix och suffixet ico används. Svavelsyror (HtvåSW4selenic (HtvåSeO4) och telluric (HtvåTeO4).
Bor har valens +3. De har metaboliska syror (HBOtvå), pyroboric (H4BtvåELLER5) och ortoboriskt (H3BO3). Skillnaden är i antalet vatten som reagerar med boroxid.
Kol har valenser +2 och +4. Exempel: med valens +2, kolhaltig syra (HtvåCOtvåoch med valens +4, kolsyra (HtvåCO3).
Krom har valenser +2, +4 och +6. Exempel: med valens 2, hypokrominsyra (HtvåCrOtvå); med valens 4, kromsyra (HtvåCrO3); och med valens 6, kromsyra (HtvåCrO4).
Kisel har valenser -4, +2 och +4. Den har metasilinsyran (HtvåJa3och pyro-kiselsyra (H4Ja4). Observera att i båda har Si valens +4, men skillnaden ligger i antalet vattenmolekyler som reagerade med dess syraoxid.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.