- Đặc điểm và tính chất của một oxacid
- Nhóm hydroxyl
- Nguyên tử trung tâm
- Lưu huỳnh cho axit sunfuric
- Độ mạnh axit
- Oxit được hình thành như thế nào?
- Các ví dụ đào tạo
- Oxit kim loại
- Danh pháp
- Tính toán hóa trị
- Gọi tên axit
- Ví dụ
- Oxit của nhóm halogen
- Nhóm VIA Oxit
- Boron oxacids
- Oxit cacbon
- Oxit crom
- Oxit silic
- Người giới thiệu
Một oxacid hoặc axit oxo là một axit ternary gồm hydro, oxy và một yếu tố phi kim loại đó được hiểu là cái gọi là nguyên tử trung tâm. Tùy thuộc vào số lượng nguyên tử oxy, và do đó các trạng thái oxy hóa của nguyên tố phi kim loại, các oxit khác nhau có thể được hình thành.
Những chất này hoàn toàn là chất vô cơ; tuy nhiên, cacbon có thể tạo thành một trong những oxit được biết đến nhiều nhất: axit cacbonic, H 2 CO 3 . Theo công thức hóa học của nó, nó có ba nguyên tử O, một C và hai nguyên tử H.
Nguồn: Pxhere
Hai nguyên tử H của H 2 CO 3 được giải phóng ra môi trường dưới dạng H + , điều này giải thích tính axit của nó. Đun nóng dung dịch axit cacbonic sẽ sinh ra chất khí.
Khí này là carbon dioxide, CO 2 , một phân tử vô cơ bắt nguồn từ quá trình đốt cháy hydrocacbon và hô hấp tế bào. Nếu CO 2 được đưa trở lại bình chứa nước, H 2 CO 3 sẽ hình thành lại; do đó, axit oxo được hình thành khi một chất nhất định phản ứng với nước.
Phản ứng này không chỉ được quan sát đối với CO 2 mà còn đối với các phân tử cộng hóa trị vô cơ khác được gọi là oxit axit.
Oxit có rất nhiều công dụng, rất khó để mô tả chung. Ứng dụng của nó sẽ phụ thuộc rất nhiều 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, đến mục đích phân tích hoặc sản xuất nước giải khát; Như với axit cacbonic và axit photphoric, H 3 PO 4 , tạo thành một phần của thành phần của những đồ uống này.
Đặc điểm và tính chất của một oxacid
Nguồn: Gabriel Bolívar
Nhóm hydroxyl
Công thức HEO chung cho các oxit được hiển thị trong hình trên. Như có thể thấy, nó có hydro (H), oxy (O) và một nguyên tử trung tâm (E); Trong trường hợp của axit cacbonic, là cacbon, C.
Hydro trong oxit thường được gắn với nguyên tử oxy chứ không phải nguyên tử trung tâm. Axit photpho, H 3 PO 3 , đại diện cho một trường hợp cụ thể khi một trong các hydro được liên kết với nguyên tử photpho; do đó, công thức cấu tạo của nó được biểu diễn tốt nhất là (OH) 2 OPH.
Trong khi đối với axit nitơ, HNO 2 , có xương sống HON = O, vì vậy nó có một nhóm hydroxyl (OH) phân ly để giải phóng hydro.
Vì vậy, một trong những đặc điểm chính của oxacid không chỉ là nó có oxy mà còn có cả nhóm OH.
Mặt khác, một số oxit có cái được gọi là nhóm oxo, E = O. Trong trường hợp của axit photpho, nó có một nhóm oxo, P = O. Chúng thiếu nguyên tử H, vì vậy chúng "không chịu trách nhiệm" về tính axit.
Nguyên tử trung tâm
Nguyên tử trung tâm (E) có thể là một nguyên tố có độ âm điện hoặc không, tùy thuộc vào vị trí của nó trong khối p của bảng tuần hoàn. Mặt khác, oxy, một nguyên tố có độ âm điện lớn hơn nitơ một chút, hút các electron từ liên kết OH; do đó cho phép giải phóng ion H + .
Do đó E liên kết với nhóm OH. Khi một ion H + được giải phóng, sự ion hóa axit xảy ra; nghĩa là, nó thu được một điện tích, trong trường hợp của nó là âm. Một oxacid có thể giải phóng bao nhiêu ion H + khi có nhóm OH trong cấu trúc của nó; và càng có nhiều thì điện tích âm càng lớn.
Lưu huỳnh cho axit sunfuric
Axit sunfuric, đa chức, có công thức phân tử H 2 SO 4 . Công thức này cũng có thể được viết như sau: (OH) 2 SO 2 , để 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:
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
Sau đó, H + thứ hai được giải phóng khỏi nhóm OH còn lại, chậm hơn cho đến khi có thể thiết lập trạng thái cân bằng:
HSO 4 - <=> H + + SO 4 2–
Sự phân ly thứ hai khó hơn lần thứ nhất, vì một điện tích dương (H + ) phải được tách ra khỏi một điện tích âm kép (SO 4 2- ).
Độ mạnh axit
Độ bền của hầu hết các oxit có cùng nguyên tử trung tâm (không phải kim loại) tăng khi trạng thái oxi hóa của nguyên tố trung tâm tăng; do đó liên quan trực tiếp đến sự gia tăng số lượng nguyên tử oxy.
Ví dụ, ba chuỗi oxit được hiển thị mà lực axit được sắp xếp từ nhỏ nhất đến lớn nhất:
H 2 SO 3 <H 2 SO 4
HNO 2 <HNO 3
HClO <HClO 2 <HClO 3 <HClO 4
Trong hầu hết các oxit có các nguyên tố khác nhau, có cùng trạng thái oxi hóa, nhưng thuộc cùng một nhóm trong bảng tuần hoàn, độ mạnh của axit tăng trực tiếp theo độ âm điện của nguyên tử trung tâm:
H 2 SeO 3 <H 2 SO 3
H 3 PO 4 <HNO 3
HBrO 4 <HClO 4
Oxit được hình thành như thế nào?
Như đã đề cập ở phần đầu, oxit axit 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 một ví dụ cho axit cacbonic.
CO 2 + H 2 O <=> H 2 CO 3
Oxit axit + nước => oxacid
Điều gì xảy ra là phân tử H 2 O liên kết cộng hóa trị với phân tử CO 2 . Nếu loại bỏ nước bằng nhiệt, cân bằng chuyển sang sự tái sinh của CO 2 ; tức là, soda nóng sẽ mất cảm giác sủi bọt sớm hơn so với soda lạnh.
Mặt khác, oxit có tính axit được tạo 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 của oxit này trong nước tạo ra ion H + .
Người ta đã nói rằng ion H + là sản phẩm của quá trình ion hóa oxacid tạo thành.
Các ví dụ đào tạo
Oxit cloric, Cl 2 O 5 , phản ứng với nước tạo ra axit cloric:
Cl 2 O 5 + H 2 O => HClO 3
Oxit sulfuric, SO 3 , phản ứng với nước tạo thành axit sulfuric:
SO 3 + H 2 O => H 2 SO 4
Và oxit tuần hoàn, I 2 O 7 , phản ứng với nước tạo thành axit tuần hoàn:
I 2 O 7 + H 2 O => HIO 4
Ngoài các cơ chế cổ điển này đối với sự hình thành các oxacid, còn có các phản ứng khác với cùng mục đích.
Ví dụ, triclorua phốt pho, PCl 3 , phản ứng với nước để tạo ra axit photpho, một oxacid và axit clohydric, một axit hydrohalic.
PCl 3 + 3H 2 O => H 3 PO 3 + HCl
Và pentachlorua phốt pho, PCl 5 , phản ứng với nước để tạo ra axit photphoric và axit clohydric.
PCl 5 + 4 H 2 O => H 3 PO 4 + HCl
Oxit kim loại
Một số kim loại chuyển tiếp tạo thành oxit có tính axit, tức là chúng tan trong nước tạo ra oxit axit.
Mangan (VII) oxit (khan pemanganic) Mn 2 O 7 và crom (VI) oxit là những ví dụ phổ biến nhất.
Mn 2 O 7 + H 2 O => HMnO 4 (axit pemanganic)
CrO 3 + H 2 O => H 2 CrO 4 (axit cromic)
Danh pháp
Tính toán hóa trị
Để gọi tên chính xác một oxacid, chúng 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, những điều sau được xem xét:
-O có hóa trị -2
-Hóa trị của H là +1
Do đó, oxacid HEO là trung tính, vì vậy tổng 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 hóa trị khả dĩ mà E. có thể có. Nếu các giá trị +1, +3 và +4 nằm trong số các hóa trị của nó, thì E sẽ "hoạt động" với hóa trị thấp nhất của nó.
Gọi tên axit
Để đặt tên cho HEO, bạn bắt đầu bằng cách gọi nó là axit, tiếp theo là tên của E với các hậu tố –ico, nếu bạn làm việc với hóa trị cao nhất hoặc –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 hóa trị nhỏ nhất và lớn nhất.
Do đó, HEO sẽ được gọi là:
Hypo axit (E tên) gấu
Vì +1 là giá trị nhỏ nhất trong ba giá trị của nó. Và nếu đó là HEO 2 , thì E sẽ có hóa trị +3 và sẽ được gọi là:
Axit (tên E) gấu
Và theo cách tương tự đối với HEO 3 , với E hoạt động với hóa trị +5:
Axit (tên E) ico
Ví dụ
Một loạt các oxacit với danh pháp tương ứng của chúng được đề cập dưới đây.
Oxit của nhóm halogen
Các halogen can thiệp bằng cách hình thành các oxit có các hóa trị +1, +3, +5 và +7. Clo, brom và iot có thể tạo thành 4 loại oxit tương ứng với các hóa trị này. Nhưng oxacid duy nhất được tạo ra từ flo là axit hypofluoro (HOF), không ổn định.
Khi một oxacid của nhóm sử dụng hóa trị +1, nó được đặt tên như sau: axit hipoclorơ (HClO); axit hypobromous (HBrO); axit hypoiodine (HIO); axit hypofluoro (HOF).
Với hóa trị +3, không có tiền tố nào được sử dụng và chỉ có hậu tố bear được sử dụng. Có các axit clo (HClO 2 ), brom (HBrO 2 ) và iot (HIO 2 ).
Với hóa trị +5, không có tiền tố nào được sử dụng và chỉ có hậu tố ico được sử dụng. Có các axit cloric (HClO 3 ), bromic (HBrO 3 ) và iotic (HIO 3 ).
Trong khi khi làm việc với hóa trị +7, tiền tố per và hậu tố ico được sử dụng. Có các axit pecloric (HClO 4 ), perbromic (HBrO 4 ) và axit tuần hoàn (HIO 4 ).
Nhóm VIA Oxit
Các nguyên tố phi kim của nhóm này có các hóa trị phổ biến nhất -2, +2, +4 và +6, tạo thành ba oxit axit trong các phản ứng được biết đến nhiều nhất.
Với hóa trị +2, tiền tố nấc và hậu tố gấu được sử dụng. Có các axit hyposulfur (H 2 SO 2 ), hyposelenious (H 2 SeO 2 ) và giả mạo (H 2 TeO 2 ).
Với hóa trị +4, không có tiền tố nào được sử dụng và hậu tố bear được sử dụng. Có các axit lưu huỳnh (H 2 SO 3 ), selen (H 2 SeO 3 ) và các axit khó tính (H 2 TeO 3 ).
Và khi chúng hoạt động với hóa trị + 6, không có tiền tố nào được sử dụng và hậu tố ico được sử dụng. Có các axit sunfuric (H 2 SO 4 ), selenic (H 2 SeO 4 ) và telluric (H 2 TeO 4 ).
Boron oxacids
Bo có hóa trị +3. Có các axit chuyển hóa (HBO 2 ), pyroboric (H 4 B 2 O 5 ) và orthoboric (H 3 BO 3 ). Sự khác biệt là ở số lượng nước phản ứng với oxit boric.
Oxit cacbon
Cacbon có hóa trị +2 và +4. Ví dụ: với hóa trị +2 , axit cacbonic (H 2 CO 2 ) và với hóa trị +4, axit cacbonic (H 2 CO 3 ).
Oxit crom
Crom có các hóa trị +2, +4 và +6. Ví dụ: với hóa trị 2, axit hypochromic (H 2 CrO 2 ); có hóa trị 4, axit crom (H 2 CrO 3 ); và với hóa trị 6, axit cromic (H 2 CrO 4 ).
Oxit silic
Silicon có các hóa trị -4, +2 và +4. Bạn có axit metasilicic (H 2 SiO 3 ) và axit pyrosilicic (H 4 SiO 4 ). Lưu ý rằng trong cả hai, Si đều có hóa trị +4, nhưng sự khác biệt nằm ở số phân tử nước đã phản ứng với oxit axit của nó.
Người giới thiệu
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
- Biên tập viên. (Ngày 6 tháng 3 năm 2012). Công thức và danh pháp của các oxit. Phục hồi từ: si-educa.net
- Wikipedia. (2018). Oxyacid. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
- Steven S. Zumdahl. (2019). Oxyacid. Encyclopædia Britannica. Phục hồi từ: britannica.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 31 tháng 1 năm 2018). Hợp chất Oxoacid phổ biến. Phục hồi từ: thinkco.com