Đặc điểm Oxacid, cách chúng được hình thành, danh pháp và ví dụ

Một oxacid hoặc oxoacid là một axit ternary bao gồm hydro, oxy và một nguyên tố phi kim tạo thành cái gọi là nguyên tử trung tâm. Tùy thuộc vào số lượng nguyên tử oxy, và do đó, trạng thái oxy hóa của nguyên tố phi kim, một số oxaxit có thể được hình thành.

Những chất này hoàn toàn vô cơ; Tuy nhiên, carbon có thể tạo thành một trong những oxacid được biết đến nhiều nhất: axit carbonic, H₂CO₃. Như công thức hóa học của nó tự chứng minh, nó có ba nguyên tử O, một của C và hai của H.

Hai nguyên tử H của H₂CO₃ chúng được giải phóng ra phương tiện như H⁺, trong đó giải thích các đặc tính axit của nó. Nếu dung dịch axit cacbonic được đun nóng, nó sẽ giải phóng khí.

Khí này là carbon dioxide, CO₂, một phân tử vô cơ bắt nguồn từ quá trình đốt cháy hydrocarbon và hô hấp tế bào. Nếu CO được trả lại₂ đến bình chứa nước, chữ H₂CO₃ sẽ được hình thành một lần nữa; do đó, oxoacid được hình thành khi một chất nhất định phản ứng với nước.

Phản ứng này không chỉ được quan sát đối với CO₂, nhưng đối với các phân tử cộng hóa trị vô cơ khác gọi là oxit axit.

Oxacids trình bày một số lượng lớn các ứng dụng, rất khó để mô tả bằng thuật ngữ chung. Ứng dụng của nó sẽ phụ thuộc rất lớn vào nguyên tử trung tâm và số lượng oxy.

Chúng có thể được sử dụng từ các hợp chất để tổng hợp vật liệu, phân bón và chất nổ, thậm chí cho mục đích phân tích hoặc sản xuất nước giải khát; như với axit cacbonic và axit photphoric, H₃PO₄, tạo thành một phần của thành phần của những đồ uống này.

Chỉ số

1 Đặc điểm và tính chất của một oxacid
- 1.1 nhóm hydroxy
- 1.2 Nguyên tử trung tâm
- 1.3 Độ axit
2 Oxacids được hình thành như thế nào?
- 2.1 Ví dụ đào tạo
- 2.2 Oxit kim loại
3 danh pháp
- 3.1 Tính toán hóa trị
- 3.2 Chỉ định axit
4 ví dụ
- 4.1 Oxacids thuộc nhóm halogen
- 4.2 Oxacids của Tập đoàn VIA
- 4.3 Oxacids của boron
- 4.4 Oxacids của carbon
- 4,5 oxit oxit
- 4.6 Oxacids của silic
5 tài liệu tham khảo

Đặc điểm và tính chất của một oxacid

Nhóm hydroxy

Hình trên cho thấy một công thức chung H.E.O cho oxacids. Có thể thấy, nó có hydro (H), oxy (O) và một nguyên tử trung tâm (E); đối với trường hợp axit cacbonic, là cacbon, C.

Hydro trong oxacids thường được liên kết với một nguyên tử oxy và không liên kết với nguyên tử trung tâm. Axit phốt pho, H₃PO₃, đại diện cho một trường hợp cụ thể trong đó một trong những hydrogens liên kết với nguyên tử phốt pho; do đó, công thức cấu trúc của nó được biểu diễn tốt nhất là (OH)₂MỞ.

Trong khi đối với axit nitric, HNO₂, có bộ xương H-O-N = O, vì vậy nó có nhóm hydroxyl (OH) tách ra để giải phóng hydro.

Vì vậy, một trong những đặc điểm chính của một oxacid không chỉ là nó có oxy, mà còn giống như một nhóm OH.

Mặt khác, một số oxaxit sở hữu một nhóm oxo, E = O. Trong trường hợp axit photpho, nó có một nhóm oxo, P = O. Chúng thiếu các nguyên tử H, vì vậy chúng "không chịu trách nhiệm" về tính axit.

Nguyên tử trung tâm

Nguyên tử trung tâm (E) có thể hoặc không phải là nguyên tố có độ âm điện, tùy thuộc vào vị trí của nó trong khối p của bảng tuần hoàn. Mặt khác, oxy, một nguyên tố có độ âm điện cao hơn nitơ một chút, thu hút các electron từ liên kết OH; do đó cho phép giải phóng ion H⁺.

Do đó E được liên kết với các nhóm OH. Khi một ion H được giải phóng⁺ sự ion hóa axit xảy ra; nghĩa là, nó có được một điện tích, trong trường hợp của nó là âm. Một oxacid có thể giải phóng nhiều ion H⁺ như các nhóm OH có trong cấu trúc của nó; và càng có nhiều, điện tích âm càng lớn.

Lưu huỳnh cho axit sunfuric

Axit sulfuric, polyprotic, có công thức phân tử H₂VẬY₄. Công thức này cũng có thể được viết như sau: (OH)₂VẬY₂, nhấn mạnh rằng axit sunfuric có hai nhóm hydroxyl gắn với lưu huỳnh, nguyên tử trung tâm của nó.

Các phản ứng ion hóa của nó là:

H₂VẬY₄ => H⁺ + HSO₄^-

Sau đó, H thứ hai được phát hành⁺ của nhóm OH còn lại, chậm hơn đến mức có thể thiết lập cân bằng:

HSO₄^- <=> H⁺ + VẬY₄^2-

Sự phân ly thứ hai khó khăn hơn lần thứ nhất, vì phải tách một điện tích dương (H⁺) của một điện tích âm kép (SO₄^2-).

Độ bền axit

Sức mạnh của hầu hết tất cả các oxit có cùng nguyên tử trung tâm (không phải kim loại) đều tăng khi tăng trạng thái oxy hóa của nguyên tố trung tâm; do đó liên quan trực tiếp đến sự gia tăng số lượng nguyên tử oxy.

Ví dụ, ba loạt oxaxit được hiển thị có lực axit được sắp xếp theo thứ tự từ thấp nhất đến cao nhất:

H₂VẬY₃ < H₂VẬY₄

HN₂ < HNO₃

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

Trong hầu hết các oxit có các nguyên tố khác nhau có cùng trạng thái oxy hóa, nhưng thuộc cùng một nhóm của bảng tuần hoàn, độ bền của axit tăng trực tiếp với độ âm điện của nguyên tử trung tâm:

H₂Se₃ < H₂VẬY₃

H₃PO₄ < HNO₃

HBrO₄ < HClO₄

Oxacids được hình thành như thế nào?

Như đã đề cập ở phần đầu, oxacids được tạo ra khi một số chất, được gọi là oxit axit, phản ứng với nước. Điều này sẽ được giải thích bằng cách sử dụng cùng ví dụ về axit carbonic.

CO₂ + H₂Ôi <=> H₂CO₃

Oxit axit + nước => oxacid

Điều gì xảy ra là phân tử H₂Hoặc liên kết cộng hóa trị với CO₂. Nếu nước được loại bỏ bằng nhiệt, trạng thái cân bằng được chuyển sang tái sinh CO₂; nghĩa là, một thức uống có ga nóng sẽ mất cảm giác sủi bọt sớm hơn so với cảm lạnh.

Mặt khác, các oxit axit được hình thành khi một nguyên tố phi kim phản ứng với nước; mặc dù, chính xác hơn, khi nguyên tố phản ứng tạo thành một oxit có đặc tính cộng hóa trị, sự hòa tan trong nước tạo ra các ion H⁺.

Người ta đã nói rằng các ion H⁺ là sản phẩm của sự ion hóa oxacid thu được.

Ví dụ đào tạo

Oxit clo, Cl₂Ôi₅, Phản ứng với nước để cho axit chloric:

Cl₂Ôi₅ + H₂O => HClO₃

Oxit sunfuric, SO₃, Phản ứng với nước tạo thành axit sunfuric:

VẬY₃ + H₂O => H₂VẬY₄

Và oxit định kỳ, tôi₂Ôi₇, Phản ứng với nước tạo thành axit định kỳ:

Tôi₂Ôi₇ + H₂O => HIO₄

Ngoài các cơ chế cổ điển này để hình thành các oxaxit, còn có các phản ứng khác có cùng mục đích.

Ví dụ, phốt pho trichloride, PCl₃, phản ứng với nước để tạo ra axit photpho, một oxacid và axit clohydric, một axit hydrohalic.

PCl₃ + 3 giờ₂O => H₃PO₃ + HCl

Và phốt pho pentachloride, PCl₅, phản ứng với nước để cho axit photphoric và axit clohydric.

PCl₅ + 4 giờ₂O => H₃PO₄ + HCl

Oxit kim loại

Một số kim loại chuyển tiếp tạo thành các oxit axit, nghĩa là chúng hòa tan trong nước để tạo ra các oxit.

Mangan oxit (VII) (permanganic khan) Mn₂Ôi₇ và oxit crom (VI) là những ví dụ phổ biến nhất.

Mn₂Ôi₇ + H₂O => HMnO₄ (axit permanganic)

CrO₃ + H₂O => H₂CrO₄ (axit cromic)

Danh pháp

Tính toán hóa trị

Để đặt tên chính xác cho một oxacid, người ta phải bắt đầu bằng cách xác định hóa trị hoặc số oxi hóa của nguyên tử trung tâm E. Bắt đầu từ công thức chung HEO, sau đây được xem xét:

-Chữ O có hóa trị -2

-Hóa trị của H là +1

Với ý nghĩ này, HEO oxy hóa là trung tính, do đó tổng các điện tích của các hóa trị phải bằng không. Do đó, chúng ta có tổng đại số sau:

-2 + 1 + E = 0

E = 1

Do đó, hóa trị của E là +1.

Sau đó, chúng ta phải sử dụng các giá trị có thể có E. Nếu giữa các giá trị của nó là các giá trị +1, +3 và +4, thì E "hoạt động" với hóa trị thấp hơn.

Đặt tên cho axit

Để đặt tên HEO, bạn bắt đầu bằng cách gọi nó là axit, theo sau là tên E với hậu tố -ico, nếu bạn làm việc với hóa trị cao nhất, u -oso, nếu bạn làm việc với hóa trị thấp nhất. Khi có ba hoặc nhiều hơn, các tiền tố hypo- và per- được sử dụng để chỉ các giá trị nhỏ nhất và lớn nhất..

Vì vậy, HEO sẽ được gọi là:

Axit hypo(tên của E)chịu

Vì +1 là giá trị nhỏ nhất trong ba giá trị của nó. Và nếu đó là HEO₂, sau đó E sẽ có hóa trị +3 và nó sẽ được gọi là:

Axit (tên của E)chịu

Và theo cách tương tự cho HEO₃, với E làm việc với hóa trị +5:

Axit (tên của E)ico

Ví dụ

Dưới đây là một loạt các oxacids với danh pháp tương ứng của chúng.

Oxacids của nhóm halogen

Các halogen đã can thiệp tạo thành các oxaxit với các hóa trị +1, +3, +5 và +7. Clo, brom và iốt có thể tạo thành 4 loại oxaxit tương ứng với các hóa trị này. Nhưng oxacid duy nhất được điều chế từ flo là axit hypofluoric (HOF), không ổn định.

Khi một oxacid của nhóm sử dụng hóa trị +1, nó được đặt tên như sau: axit hypochlorous (HClO); axit hypobromous (HBrO); axit hypoiodose (HIO); Axit Hypofluoric (HOF).

Với tiền tố hóa trị +3 không được sử dụng và chỉ sử dụng hậu tố gấu. Bạn có axit clohydric (HClO₂), bromoso (HBrO)₂) và Yodoso (HIO)₂).

Với tiền tố hóa trị +5 không được sử dụng và chỉ có hậu tố ico được sử dụng. Bạn có các axit chloric (HClO₃), brómico (HBrO)₃) và iốt (HIO)₃).

Trong khi khi làm việc với hóa trị +7, tiền tố per và hậu tố ico được sử dụng. Bạn có axit perchloric (HClO₄), perbromic (HBrO)₄) và định kỳ (HIO)₄).

Oxacids từ Tập đoàn VIA

Các nguyên tố phi kim loại của nhóm này có các giá trị phổ biến nhất -2, +2, +4 và +6, tạo thành ba oxaxit trong các phản ứng được biết đến nhiều nhất.

Với hóa trị +2, tiền tố hipo và hậu tố gấu được sử dụng. Bạn có các axit hyposeulfuric (H₂VẬY₂), cường điệu (H₂Se₂) và hypoteluroso (H₂Tê₂).

Với tiền tố hóa trị +4 không được sử dụng và hậu tố gấu được sử dụng. Bạn có axit sunfuric (H₂VẬY₃), sành điệu (H₂Se₃) và điện thoại (H)₂Tê₃).

Và khi chúng hoạt động với hóa trị + 6, tiền tố không được sử dụng và hậu tố ico được sử dụng. Chúng có axit sunfuric (H₂VẬY₄), selen (H₂Se₄) và Telluric (H₂Tê₄).

Oxacids của Boron

Boron có hóa trị +3. Bạn có các axit chuyển hóa (HBO₂), piroboric (H₄B₂Ôi₅) và orthoboric (H₃Bô₃). Sự khác biệt là số lượng nước phản ứng với oxit boric.

Oxacids của carbon

Carbon có hóa trị +2 và +4. Ví dụ: với hóa trị +2, axit carbonaceous (H₂CO₂) và với hóa trị +4, axit cacbonic (H₂CO₃).

Oxit crom

Chromium có các giá trị +2, +4 và +6. Ví dụ: với hóa trị 2, axit hypochromic (H₂CrO₂); với hóa trị 4, axit cromic (H₂CrO₃); và với hóa trị 6, axit cromic (H₂CrO₄).

Oxacids của silicon

Silic có các giá trị -4, +2 và +4. Nó có axit metasilicic (H₂Si₃) và axit pyrosilicic (H₄Si₄). Lưu ý rằng trong cả hai Si đều có hóa trị +4, nhưng sự khác biệt nằm ở số lượng phân tử nước phản ứng với oxit axit của nó.

Tài liệu tham khảo

Whites, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Tái bản lần thứ 8). Học tập.
Biên tập viên (Ngày 6 tháng 3 năm 2012). Công thức và danh pháp của oxacids. Lấy từ: si-educa.net
Wikipedia. (2018). Oxyacid Lấy từ: en.wikipedia.org
Steven S. Zumdahl. (2019). Oxyacid Bách khoa toàn thư Britannica. Lấy từ: britannica.com
Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 31 tháng 1 năm 2018). Hợp chất Oxoacid thường gặp. Lấy từ: thinkco.com

Hóa học

« Cấu trúc, tính chất và công dụng của amoni oxalate Oxytocin Hormone của tình yêu »