Χαρακτηριστικά οξυκιδίου, πώς σχηματίζονται, ονοματολογία και παραδείγματα

Α οξικού οξέος ή οξοξύ είναι ένα τριμερές οξύ που αποτελείται από υδρογόνο, οξυγόνο και ένα μη μεταλλικό στοιχείο που αποτελεί το λεγόμενο κεντρικό άτομο. Ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου και επομένως τις καταστάσεις οξείδωσης του μη μεταλλικού στοιχείου, μπορούν να σχηματιστούν διάφορα οξυοξείδια.

Οι ουσίες αυτές είναι καθαρά ανόργανες. Ωστόσο, ο άνθρακας μπορεί να σχηματίσει ένα από τα πιο γνωστά οξικά οξέα: ανθρακικό οξύ, Η₂CO₃. Καθώς η χημική του φόρμουλα αποδεικνύεται από μόνη της, έχει τρία άτομα Ο, ένα από τα C και δύο από τα Η.

Τα δύο άτομα Η του Η₂CO₃ απελευθερώνονται στο μέσο ως Η⁺, γεγονός που εξηγεί τα όξινα χαρακτηριστικά του. Εάν ένα υδατικό διάλυμα ανθρακικού οξέος θερμαίνεται, θα απελευθερώσει ένα αέριο.

Αυτό το αέριο είναι διοξείδιο του άνθρακα, CO₂, ένα ανόργανο μόριο που προέρχεται από την καύση υδρογονανθράκων και την κυτταρική αναπνοή. Εάν οι CO επέστρεφαν₂ στο δοχείο νερού, το Η₂CO₃ θα διαμορφωνόταν και πάλι. ως εκ τούτου, σχηματίζεται οξοξύ όταν μια συγκεκριμένη ουσία αντιδρά με το νερό.

Αυτή η αντίδραση δεν παρατηρείται μόνο για το CO₂, αλλά για άλλα ανόργανα ομοιοπολικά μόρια που ονομάζονται όξινα οξείδια.

Τα οξείδια παρουσιάζουν μεγάλο αριθμό χρήσεων, οι οποίες είναι δύσκολο να περιγραφούν με γενικούς όρους. Η εφαρμογή του θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από το κεντρικό άτομο και τον αριθμό των οξυγόνων.

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ενώσεις για τη σύνθεση υλικών, λιπασμάτων και εκρηκτικών, ακόμη και για αναλυτικούς σκοπούς ή για την παραγωγή αναψυκτικών. όπως με το ανθρακικό οξύ και το φωσφορικό οξύ, Η₃PO₄, που αποτελούν μέρος της σύνθεσης αυτών των ποτών.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά και ιδιότητες ενός οξυοξέος
  • 1.1 Υδροξυομάδες
  • 1.2 Κεντρικό άτομο
  • 1.3 Οξική αντοχή
• 2 Πώς σχηματίζονται οξυοξείδια?
  • 2.1 Παραδείγματα κατάρτισης
  • 2.2 Οξικά οξέα μετάλλων
• 3 Ονοματολογία
  • 3.1 Υπολογισμός του σθένος
  • 3.2 Ορίστε το οξύ
• 4 Παραδείγματα
  • 4.1 Οξέα της ομάδας αλογόνου
  • 4.2 Οξέα της ομάδας VIA
  • 4.3 Οξέα του βορίου
  • 4.4 Οξέα του άνθρακα
  • 4.5 Οξικά οξέα χρωμίου
  • 4.6 Οξέα του πυριτίου
• 5 Αναφορές

Χαρακτηριστικά και ιδιότητες ενός οξυοξέος

Ομάδες υδροξυλίου

Η επάνω εικόνα δείχνει έναν γενικό τύπο H.E.O για οξυοξείδια. Όπως μπορεί να φανεί, έχει υδρογόνο (Η), οξυγόνο (Ο) και κεντρικό άτομο (Ε). ότι για την περίπτωση του ανθρακικού οξέος, είναι άνθρακας, C.

Το υδρογόνο στα οξοξέα συνδέεται συνήθως με ένα άτομο οξυγόνου και όχι με το κεντρικό άτομο. Φωσφορικό οξύ, Η₃PO₃, αντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη περίπτωση όπου ένα από τα υδρογόνα δεσμεύεται στο άτομο φωσφόρου. ως εκ τούτου, ο δομικός τύπος του αντιπροσωπεύεται καλύτερα ως (ΟΗ)₂OPH.

Ενώ για το νιτρώδες οξύ, HNO₂, έχει έναν σκελετό H-O-N = O, έτσι έχει μια ομάδα υδροξυλίου (ΟΗ) που διασπάται για να απελευθερώσει υδρογόνο.

Έτσι, ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός οξυοξέος είναι όχι μόνο ότι έχει οξυγόνο, αλλά και ότι είναι σαν μια ομάδα OH.

Από την άλλη πλευρά, μερικά οξυοξείδια κατέχουν αυτό που ονομάζεται οξομάδα, Ε = Ο. Στην περίπτωση φωσφορώδους οξέος, έχει οξομάδα, Ρ = Ο. Δεν έχουν άτομα Η, έτσι δεν είναι υπεύθυνα για την οξύτητα.

Κεντρικό άτομο

Το κεντρικό άτομο (Ε) μπορεί ή όχι να είναι ηλεκτροαρνητικό στοιχείο, ανάλογα με τη θέση του στο μπλοκ ρ του περιοδικού πίνακα. Από την άλλη πλευρά, το οξυγόνο, ένα στοιχείο ελαφρώς πιο ηλεκτροαρνητικό από το άζωτο, προσελκύει ηλεκτρόνια από τον ΟΗ δεσμό. επιτρέποντας έτσι την απελευθέρωση του ιόντος Η⁺.

Επομένως, το Ε συνδέεται με ομάδες ΟΗ. Όταν απελευθερώνεται ένα ιόν Η⁺ ο ιονισμός του οξέος συμβαίνει. δηλαδή, αποκτά ένα ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο στην περίπτωσή του είναι αρνητικό. Ένα οξυγόνο μπορεί να απελευθερώσει όσα ιόντα Η⁺ ως ΟΗ ομάδες έχουν στη δομή του? και όσο περισσότερο υπάρχει, τόσο μεγαλύτερη είναι η αρνητική φόρτιση.

Θείο για θειικό οξύ

Το θειικό οξύ, πολυπροπτικό, έχει μοριακό τύπο Η₂Έτσι₄. Ο τύπος αυτός μπορεί επίσης να γραφεί ως εξής: (ΟΗ)₂Έτσι₂, για να τονίσει ότι το θειικό οξύ έχει δύο υδροξυλομάδες συνδεδεμένες με το θείο, το κεντρικό του άτομο.

Οι αντιδράσεις του ιονισμού του είναι:

H₂Έτσι₄ => Η⁺    +     HSO₄^-

Στη συνέχεια απελευθερώνεται το δεύτερο Η⁺ της υπόλοιπης ομάδας ΟΗ, πιο αργά μέχρι το σημείο που μπορεί να επιτευχθεί ισορροπία:

HSO₄^-    <=>   H⁺    +     Έτσι₄^2-

Η δεύτερη διάσταση είναι πιο δύσκολη από την πρώτη, αφού πρέπει να διαχωριστεί ένα θετικό φορτίο (H⁺) διπλού αρνητικού φορτίου (SO₄^2-).

Όξινη αντοχή

Η ισχύς όλων σχεδόν των οξυοξέων που έχουν το ίδιο κεντρικό άτομο (όχι μέταλλο) αυξάνεται με την αύξηση της κατάστασης οξείδωσης του κεντρικού στοιχείου. η οποία με τη σειρά της συνδέεται άμεσα με την αύξηση του αριθμού των ατόμων οξυγόνου.

Παραδείγματος χάριν, παρουσιάζονται τρεις σειρές οξυοξέων των οποίων οι δυνάμεις οξύτητος διατάσσονται από το χαμηλότερο στο υψηλότερο:

H₂Έτσι₃ < H₂Έτσι₄

HNO₂ < HNO₃

ΗΟΟΟ < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

Στις περισσότερες οξυοξέα έχοντας διαφορετικά στοιχεία με την ίδια κατάσταση οξείδωσης, αλλά που ανήκουν στην ίδια ομάδα του περιοδικού πίνακα, η δύναμη του αυξάνεται οξύτητας άμεσα με την κεντρική ηλεκτραρνητικότητας άτομο:

H₂SeO₃ < H₂Έτσι₃

H₃PO₄ < HNO₃

HBrO₄ < HClO₄

Πώς σχηματίζονται οξυοξείδια?

Όπως αναφέρθηκε στην αρχή, τα οξυοξείδια παράγονται όταν ορισμένες ουσίες, που ονομάζονται όξινα οξείδια, αντιδρούν με το νερό. Αυτό θα εξηγηθεί χρησιμοποιώντας το ίδιο παράδειγμα ανθρακικού οξέος.

CO₂   +    H₂Ο     <=>    H₂CO₃

Οξείδιο οξέος + νερό => οξυοξείδιο

Αυτό που συμβαίνει είναι ότι το μόριο Η₂Ή ομοιοπολικά δεσμεύεται με CO₂. Αν απομακρυνθεί το νερό από τη θερμότητα, η ισορροπία μετατοπίζεται στην αναγέννηση του CO₂? δηλαδή, ένα ζεστό ανθρακούχο ποτό θα χάσει την αναβραστική του αίσθηση νωρίτερα από ένα κρύο.

Από την άλλη πλευρά, σχηματίζονται όξινα οξείδια όταν ένα μη μεταλλικό στοιχείο αντιδρά με το νερό. αν και πιο συγκεκριμένα, όταν το δραστικό στοιχείο σχηματίζει ένα οξείδιο ομοιοπολικού χαρακτήρα, του οποίου η διάλυση στο νερό δημιουργεί ιόντα Η⁺.

Έχει ήδη ειπωθεί ότι ιόντα Η⁺ είναι το προϊόν του ιονισμού του προκύπτοντος οξυ-οξέος.

Παραδείγματα κατάρτισης

Χλωρικό οξείδιο, Cl₂Ο₅, Αντιδρά με νερό για να δώσει χλωρικό οξύ:

Cl₂Ο₅  +    H₂O => HClO₃

Οξείδιο του θείου, SO₃, Αντιδρά με νερό για να σχηματίσει θειικό οξύ:

Έτσι₃   +    H₂Ο => Η₂Έτσι₄

Και το περιοδικό οξείδιο, Ι₂Ο₇, Αντιδρά με νερό για να σχηματίσει περιοδικό οξύ:

Εγώ₂Ο₇   +    H₂Ο => ΗΙΟ₄

Εκτός από αυτούς τους κλασσικούς μηχανισμούς σχηματισμού οξυοξέων, υπάρχουν και άλλες αντιδράσεις με τον ίδιο σκοπό.

Για παράδειγμα, το τριχλωριούχο φωσφόρο, PCl₃, αντιδρά με νερό για να παράγει φωσφορώδες οξύ, οξυγόνο και υδροχλωρικό οξύ, ένα υδροαλογονικό οξύ.

PCl₃    +    3Η₂Ο => Η₃PO₃ +      ΗΟΙ

Και πενταχλωριούχο φωσφόρο, PCl₅, αντιδρά με νερό για να δώσει φωσφορικό οξύ και υδροχλωρικό οξύ.

PCl₅   +    4 Η₂Ο => Η₃PO₄    +    ΗΟΙ

Οξικά οξέα μετάλλων

Μερικά μεταβατικά μέταλλα σχηματίζουν όξινα οξέα, δηλαδή διαλύονται σε νερό για να δώσουν οξυοξείδια.

Οξείδιο μαγγανίου (VII) (υπερμαγγανικό άνυδρο) Μη₂Ο₇ και το οξείδιο του χρωμίου (VI) είναι τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα.

Μη₂Ο₇   +    H₂O => HMnO₄ (υπερμαγγανικό οξύ)

CrO₃      +   H₂Ο => Η₂CrO₄ (χρωμικό οξύ)

Ονοματολογία

Υπολογισμός του σθένος

Για να ονομάσουμε σωστά ένα οξυγόνο, πρέπει να ξεκινήσουμε με τον προσδιορισμό του αριθμού σθένους ή οξειδώσεως του κεντρικού ατόμου Ε. Ξεκινώντας από τον γενικό τύπο HEO, εξετάζονται τα εξής:

-Το Ο έχει σθένος -2

-Το σθένος του Η είναι +1

Έχοντας αυτό υπόψη, ο οξειδωτικός HEO είναι ουδέτερος, οπότε το άθροισμα των φορτίων των σθενών πρέπει να είναι ίσο με το μηδέν. Έτσι, έχουμε το ακόλουθο αλγεβρικό άθροισμα:

-2 + 1 + Ε = 0

E = 1

Επομένως, το σθένος του Ε είναι +1.

Στη συνέχεια, πρέπει να καταφύγουμε στα πιθανά σθένη που μπορούν να έχουν Ε. Αν μεταξύ των σθεναρίων του είναι οι τιμές +1, +3 και +4, το Ε τότε "λειτουργεί" με το χαμηλότερο σθένος του.

Ονομάστε το οξύ

Για να ονομάσουμε HEO ξεκινήσετε την κλήση οξύ, ακολουθούμενο από το όνομα του E με καταλήξεις -Ic, εάν εργάζεστε με υψηλότερο σθένος, ή ΟΣΟ, εάν εργάζεστε με το χαμηλότερο σθένος. Όταν υπάρχουν τρία ή περισσότερα, τα προθέματα hypo- και per- χρησιμοποιούνται για να αναφερθούν στο μικρότερο και μεγαλύτερο από τα σθένη..

Έτσι, ο HEO θα ονομάζεται:

Οξύ υπογλυκαιμία(όνομα Ε)αρκούδα

Από το +1 είναι το μικρότερο από τα τρία του σθένος. Και αν ήταν HEO₂, τότε το Ε θα έχει σθένος +3 και θα λέγεται:

Οξύ (όνομα Ε)αρκούδα

Και με τον ίδιο τρόπο για HEO₃, με το Ε να λειτουργεί με σθένος +5:

Οξύ (όνομα Ε)ico

Παραδείγματα

Παρακάτω υπάρχει μια σειρά οξυοξέων με τις αντίστοιχες ονοματολογίες τους.

Οξικά οξέα της ομάδας αλογόνου

Τα αλογόνα παρεμβαίνουν σχηματίζοντας οξικά οξέα με τα σθένη +1, +3, +5 και +7. Το χλώριο, το βρώμιο και το ιώδιο μπορούν να σχηματίσουν 4 τύπους οξυγόνων που αντιστοιχούν σε αυτά τα σθένη. Αλλά το μόνο οξυγόνο που έχει παρασκευαστεί από φθόριο είναι το υποφθορικό οξύ (HOF), το οποίο είναι ασταθές.

Όταν ένα οξυοξείδιο της ομάδας χρησιμοποιεί το σθένος +1, ονομάζεται ως εξής: υποχλωριώδες οξύ (HClO). υποβρωμικό οξύ (HBrO). οξύ υποχλωοζώης (ΗΙΟ); Υποφωσφορικό οξύ (HOF).

Με το πρόθεμα +3 σθένους δεν χρησιμοποιείται και χρησιμοποιείται μόνο το επίθεμα φέρουν. Έχετε τα χλωριούχα οξέα (HClO₂), βρωμοζω (HBrO)₂) και Yodoso (HIO)₂).

Με το σθένος +5 δεν χρησιμοποιείται το πρόθεμα και χρησιμοποιείται μόνο το επίθημα ico. Έχετε τα χλωρικά οξέα (HClO₃), brómico (HBrO)₃) και ιωδίου (ΗΙΟ)₃).

Ενώ κατά την εργασία με το σθένος +7, χρησιμοποιείται το πρόθεμα ανά και το επίθημα ico. Έχετε υπερχλωρικά οξέα (HClO₄), πεμπρωμική (HBrO)₄) και περιοδικών (HIO)₄).

Οξικά οξέα από την ομάδα VIA

Τα μη-μέταλλα στοιχεία αυτής της ομάδας έχουν σαν τα πιο κοινά τους σθένη -2, +2, +4 και +6, σχηματίζοντας τρία οξαξέα στις πιο γνωστές αντιδράσεις.

Με το σθένος +2 χρησιμοποιείται το πρόθεμα hipo και το επίθεμα bear. Έχετε τα υποσουλφουρικά οξέα (Η₂Έτσι₂), υπομονετικά (Η₂SeO₂) και υπομονοσία (Η₂TeO₂).

Με το σθένος +4 δεν χρησιμοποιείται και το επίθεμα φέρει. Έχετε τα θειώδη οξέα (Η₂Έτσι₃), επιλεκτική (Η₂SeO₃) και teluroso (Η)₂TeO₃).

Και όταν δουλεύουν με το σθένος + 6, δεν χρησιμοποιείται πρόθεμα και χρησιμοποιείται το ico επίθημα. Έχουν θειικά οξέα (Η₂Έτσι₄), selenic (Η₂SeO₄) και το τερμηρικό (Η₂TeO₄).

Οξικά οξέα του βορίου

Το βόριο έχει +3. Έχετε τα μεταβολικά οξέα (HBO₂), πυροβορικό (Η₄Β₂Ο₅) και ορθοβορικό (Η₃BO₃). Η διαφορά είναι στον αριθμό των υδάτων που αντιδρούν με οξείδιο του βορίου.

Οξείδια του άνθρακα

Ο άνθρακας έχει σθένη +2 και +4. Παραδείγματα: με σθένος +2, ανθρακικό οξύ (Η₂CO₂), και με σθένος +4, ανθρακικό οξύ (Η₂CO₃).

Οξικά οξέα χρωμίου

Το χρώμιο έχει σθένη +2, +4 και +6. Παραδείγματα: με σθένος 2, hipocromoso οξύ (H₂CrO₂) · με σθένος 4, χρωμικό οξύ (Η₂CrO₃) · και με σθένος 6, χρωμικό οξύ (Η₂CrO₄).

Οξικά οξέα του πυριτίου

Το πυρίτιο έχει σθένη -4, +2 και +4. Έχει μεταπυριτικό οξύ (Η₂SiO₃), και το πυροσιλικό οξύ (Η₄SiO₄). Σημειώστε ότι τόσο το +4 σθένους Εάν έχετε, αλλά η διαφορά έγκειται στον αριθμό των μορίων νερού που αντιδρά με το οξείδιο οξύ.

Αναφορές

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Χημεία (8η έκδοση). CENGAGE Μάθηση.
2. Editor (6 Μαρτίου 2012). Σύνθεση και ονοματολογία των οξυοξέων. Ανακτήθηκε από: si-educa.net
3. Wikipedia. (2018). Οξυξείδιο Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
4. Steven S. Zumdahl. (2019). Οξυξείδιο Encyclopædia Britannica. Ανακτήθηκε από: britannica.com
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 Ιανουαρίου 2018). Κοινές ενώσεις οξοοξέων. Ανακτήθηκε από: thoughtco.com