- Cấu tạo hóa học
- Danh pháp của muối axit
- Muối hydric có tính axit
- Muối axit bậc ba
- Một vi dụ khac
- Đào tạo
- Phốt phát
- Citrates
- Ví dụ
- Muối axit của kim loại chuyển tiếp
- Đặc tính axit
- Các ứng dụng
- Người giới thiệu
Các muối axit hoặc muối oxy là những muối có nguồn gốc từ sự trung hòa một phần của hydrohalic và oxoacid. Do đó, muối nhị phân và muối bậc ba có thể được tìm thấy trong tự nhiên, ở dạng vô cơ hoặc hữu cơ. Chúng có đặc điểm là có sẵn các proton có tính axit (H + ).
Do đó, các dung dịch của chúng thường dẫn đến việc thu được môi trường có tính axit (pH <7). Tuy nhiên, không phải tất cả các muối axit đều thể hiện đặc điểm này; trên thực tế, một số có nguồn gốc từ các dung dịch kiềm (bazơ, với pH> 7).
Natri bicacbonat
Đại diện tiêu biểu nhất của tất cả các muối có tính axit là muối thường được gọi là natri bicacbonat; còn được gọi là bột nở (hình trên cùng), hoặc với các tên tương ứng của chúng được điều chỉnh bởi danh pháp truyền thống, hệ thống hoặc thành phần.
Công thức hóa học của baking soda là gì? NaHCO 3 . Có thể thấy, nó chỉ có một proton. Và proton này bị ràng buộc như thế nào? Đối với một trong các nguyên tử oxy, tạo thành nhóm hydroxit (OH).
Vì vậy hai nguyên tử oxi còn lại được coi là oxit (O 2– ). Quan điểm này về cấu trúc hóa học của anion cho phép nó được đặt tên một cách chọn lọc hơn.
Cấu tạo hóa học
Các muối axit có điểm chung là sự hiện diện của một hoặc nhiều proton có tính axit, cũng như của kim loại và phi kim. Sự khác biệt giữa những chất đến từ hydracid (HA) và oxoacid (HAO), về mặt logic, là nguyên tử oxy.
Tuy nhiên, yếu tố quan trọng quyết định mức độ axit của muối được đề cập (độ pH mà nó tạo ra sau khi hòa tan trong dung môi) phụ thuộc vào độ bền của liên kết giữa proton và anion; nó cũng phụ thuộc vào bản chất của cation, như trong trường hợp của ion amoni (NH 4 + ).
Lực HX, là anion X, thay đổi tùy theo dung môi hòa tan muối; mà thường là nước hoặc rượu. Do đó, sau khi xem xét cân bằng nhất định trong dung dịch, có thể suy ra mức độ axit của các muối được đề cập.
Axit càng có nhiều proton thì số lượng muối có thể xuất hiện từ nó càng lớn. Vì lý do này, trong tự nhiên có rất nhiều muối axit, hầu hết đều hòa tan trong các đại dương và biển lớn, cũng như các thành phần dinh dưỡng của đất ngoài các oxit.
Danh pháp của muối axit
Muối axit có tên như thế nào? Văn hóa đại chúng đã tự gán cho mình những cái tên có nguồn gốc sâu xa cho những loại muối phổ biến nhất; tuy nhiên, đối với phần còn lại của chúng, không quá nổi tiếng, các nhà hóa học đã nghĩ ra một loạt các bước để đặt tên phổ biến cho chúng.
Vì mục đích này, IUPAC đã đề xuất một loạt các danh pháp, mặc dù chúng áp dụng giống nhau cho hydracid và oxacid, nhưng có sự khác biệt nhỏ khi sử dụng với muối của chúng.
Cần phải nắm vững danh pháp của axit trước khi chuyển sang danh pháp của muối.
Muối hydric có tính axit
Hydracid về cơ bản là liên kết giữa hydro và nguyên tử phi kim loại (thuộc nhóm 17 và 16, ngoại trừ oxy). Tuy nhiên, chỉ những chất có hai proton (H 2 X) mới có khả năng tạo muối axit.
Vì vậy, trong trường hợp của hydro sunfua (H 2 S), khi một trong các proton của nó được thay thế bằng một kim loại, natri, chẳng hạn, chúng ta có NaHS.
Muối NaHS được gọi là gì? Có hai cách: danh pháp truyền thống và thành phần.
Biết rằng nó là một sunfua và natri chỉ có hóa trị +1 (vì nó thuộc nhóm 1), chúng ta tiếp tục dưới đây:
Muối: NaHS
Danh pháp
Thành phần: Natri hydro sunfua .
Truyền thống: Natri axit sunfua .
Một ví dụ khác cũng có thể là Ca (HS) 2 :
Muối: Ca (HS) 2
Danh pháp
Thành phần: Canxi bis (hydrogen sulfide) .
Truyền thống: Axit canxi sunfua .
Như có thể thấy, các tiền tố bis-, tris, tetrakis, v.v. được thêm vào, theo số anion (HX) n , trong đó n là hóa trị của nguyên tử kim loại. Vì vậy, áp dụng suy luận tương tự cho Fe (HSe) 3 :
Muối: Fe (HSe) 3
Danh pháp
Thành phần: Tris (hydrogenoselenide) của sắt (III) .
Truyền thống: Axit sắt (III) sunfua .
Vì sắt chủ yếu có hai hóa trị (+2 và +3), nên nó được ghi trong ngoặc đơn bằng chữ số La Mã.
Muối axit bậc ba
Còn được gọi là oxysalt, chúng có cấu trúc hóa học phức tạp hơn muối hydracid có tính axit. Trong đó, nguyên tử phi kim loại tạo liên kết đôi với oxi (X = O), được phân loại là oxit và liên kết đơn (X-OH); chất thứ hai chịu trách nhiệm về tính axit của proton.
Các danh pháp thành phần và truyền thống duy trì các định mức giống như đối với các oxoacit và các muối bậc ba tương ứng của chúng, với điểm khác biệt duy nhất là làm nổi bật sự hiện diện của proton.
Mặt khác, danh pháp hệ thống xem xét các loại liên kết XO (của phép cộng) hoặc số lượng oxy và proton (của hydro của các anion).
Quay trở lại với baking soda, nó được đặt tên như sau:
Muối: NaHCO 3
Danh pháp
Truyền thống: natri cacbonat .
Thành phần: Natri hydro cacbonat .
Hệ thống hóa và bổ sung hydro của các anion: Hidroxidod oxidocarbonato (-1) natri , hydro (trioxidocarbonato) natri .
Không chính thức: Baking soda, muối nở .
Các thuật ngữ 'hydroxy' và 'dioxide' đến từ đâu? 'Hydroxy' đề cập đến nhóm -OH còn lại trong anion HCO 3 - (O 2 C-OH), và 'điôxít' với hai oxy khác mà liên kết đôi C = O "cộng hưởng" (cộng hưởng).
Vì lý do này, danh pháp hệ thống, mặc dù chính xác hơn, hơi phức tạp đối với những người bắt đầu bước vào thế giới hóa học. Số (-1) bằng điện tích âm của anion.
Một vi dụ khac
Muối: Mg (H 2 PO 4 ) 2
Danh pháp
Truyền thống: Magnesium diacid phosphate .
Thành phần: magie dihydrogen photphat (lưu ý hai proton).
Hệ thống hóa và bổ sung hydro của các anion: dihidroxidod oxidofosfato (-1) magiê , bis magiê .
Giải thích lại danh pháp hệ thống, người ta thấy rằng anion H 2 PO 4 - có hai nhóm OH, do đó, hai nguyên tử oxy còn lại tạo thành oxit (P = O).
Đào tạo
Muối axit được tạo thành như thế nào? Chúng là sản phẩm của quá trình trung hòa, tức là phản ứng của axit với bazơ. Vì các muối này có các proton có tính axit nên quá trình trung hòa không thể hoàn toàn mà chỉ là một phần; nếu không thì thu được muối trung hòa, như có thể thấy trong phương trình hóa học:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (Hoàn thành)
H 2 A + NaOH => NaHA + H 2 O (Một phần)
Ngoài ra, chỉ có axit polyprotic mới có thể trung hòa một phần, vì axit HNO 3 , HF, HCl, v.v., chỉ có một proton duy nhất. Ở đây, muối có tính axit là NaHA (là hư cấu).
Nếu thay vì trung hòa axit diprotic H 2 A (chính xác hơn là một hydracid) bằng Ca (OH) 2 , thì muối canxi tương ứng Ca (HA) 2 sẽ được tạo ra . Nếu cho Mg (OH) 2 vào thì thu được Mg (HA) 2 ; nếu LiOH đã được sử dụng, LiHA; CsOH, CsHA, v.v.
Từ đó, kết luận về sự hình thành, rằng muối được tạo thành từ anion A đến từ axit và từ kim loại của bazơ được sử dụng để trung hòa.
Phốt phát
Axit photphoric (H 3 PO 4 ) là một axit oxo đa chức, đó là lý do tại sao một lượng lớn muối được tạo ra từ nó. Dùng KOH để trung hòa và thu được muối của nó, ta có:
H 3 PO 4 + KOH => KH 2 PO 4 + H 2 O
KH 2 PO 4 + KOH => K 2 HPO 4 + H 2 O
K 2 HPO 4 + KOH => K 3 PO 4 + H 2 O
KOH trung hòa một trong các proton có tính axit của H 3 PO 4 , được thay thế bằng cation K + trong muối kali diacid photphat (theo danh pháp truyền thống). Phản ứng này tiếp tục diễn ra cho đến khi thêm các chất tương đương KOH vào để trung hòa tất cả các proton.
Sau đó, có thể thấy rằng có đến ba loại muối kali khác nhau được tạo thành, mỗi loại đều có những đặc tính và công dụng tương ứng. Kết quả tương tự có thể thu được khi sử dụng LiOH, tạo ra các phốt phát liti; hoặc Sr (OH) 2 , để tạo thành phốt phát stronti, v.v. với các bazơ khác.
Citrates
Axit citric là một axit tricarboxylic có trong nhiều loại trái cây. Do đó, nó có ba nhóm –COOH, bằng ba proton có tính axit. Một lần nữa, giống như axit photphoric, nó có khả năng tạo ra ba loại xitrat tùy thuộc vào mức độ trung hòa.
Theo cách này, sử dụng NaOH, các xitrat mono-, di- và trinatri thu được:
OHC 3 H 4 (COOH) 3 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 3 + H 2 O
Các phương trình hóa học trông phức tạp với cấu trúc của axit xitric, nhưng nếu được biểu diễn, các phản ứng sẽ đơn giản như đối với axit photphoric.
Muối cuối cùng là natri xitrat trung tính, có công thức hóa học là Na 3 C 6 H 5 O 7 . Và các xitrat natri khác là: Na 2 C 6 H 6 O 7 , xitrat axit natri (hoặc xitrinatri); và NaC 6 H 7 O 7 , sodium diacid citrate (hoặc monosodium citrate).
Đây là một ví dụ rõ ràng về các muối hữu cơ có tính axit.
Ví dụ
Nhiều muối axit được tìm thấy trong hoa và nhiều chất nền sinh học khác, cũng như trong khoáng chất. Tuy nhiên, các muối amoni đã được bỏ qua, không giống như các muối khác, không tạo ra từ axit mà từ bazơ: amoniac.
Làm thế nào là nó có thể? Đó là do phản ứng trung hòa của amoniac (NH 3 ), một bazơ khử và tạo ra cation amoni (NH 4 + ). NH 4 + , cũng như các cation kim loại khác, có thể thay thế hoàn toàn bất kỳ proton có tính axit nào của các loại hydracid hoặc oxacid.
Trong trường hợp amoni photphat và xitrat, chỉ cần thay thế NH 4 cho K và Na là đủ thì thu được sáu muối mới. Điều này cũng đúng với axit cacbonic: NH 4 HCO 3 (amoni cacbonat có tính axit) và (NH 4 ) 2 CO 3 (amoni cacbonat).
Muối axit của kim loại chuyển tiếp
Các kim loại chuyển tiếp cũng có thể là một phần của các muối khác nhau. Tuy nhiên, chúng ít được biết đến hơn và quá trình tổng hợp đằng sau chúng có mức độ phức tạp cao hơn do số oxi hóa khác nhau. Ví dụ về các muối này bao gồm:
Muối: AgHSO 4
Danh pháp
Truyền thống: Axit bạc sunfat .
Thành phần: Bạc hiđro sunfat .
Hệ thống: Hydrogen bạc (tetraoxidosulfate) .
Muối: Fe (H 2 BO 3 ) 3
Danh pháp
Truyền thống: sắt (III) borat lưỡng tính .
Thành phần: Sắt (III) dihydrogenoborat .
Hệ thống học: Iron Tris (III) .
Muối: Cu (HS) 2
Danh pháp
Truyền thống: Đồng (II) sunfua có tính axit .
Thành phần: Đồng (II) hydro sunfua .
Tính hệ thống: Bis (hydro sunfua) của đồng (II) .
Muối: Au (HCO 3 ) 3
Danh pháp
Truyền thống: Axit vàng (III) cacbonat .
Thành phần: Vàng hydro cacbonat (III) .
Hệ thống học: Golden Tris (III) .
Và với các kim loại khác cũng vậy. Sự phong phú về cấu trúc của muối axit nằm ở bản chất của kim loại hơn là bản chất của anion; vì không có nhiều hydracid hoặc oxacid tồn tại.
Đặc tính axit
Các muối axit nói chung khi hòa tan trong nước tạo ra dung dịch nước có độ pH thấp hơn 7. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn đúng với tất cả các muối.
Tại sao không? Bởi vì các lực liên kết giữa proton axit với anion không phải lúc nào cũng giống nhau. Họ càng mạnh mẽ, xu hướng đưa nó vào giữa sẽ càng ít; Tương tự như vậy, có một phản ứng ngược lại làm cho thực tế này thoái lui: phản ứng thủy phân.
Điều này giải thích tại sao NH 4 HCO 3 , mặc dù là một muối axit, tạo ra các dung dịch kiềm:
NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +
HCO 3 - + H 2 O <=> H 2 CO 3 + OH -
HCO 3 - + H 2 O <=> CO 3 2– + H 3 O +
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Với các phương trình cân bằng trước đó, pH cơ bản chỉ ra rằng các phản ứng tạo ra OH - xảy ra ưu tiên cho các phản ứng tạo ra H 3 O + , một loại chất chỉ thị của dung dịch axit.
Tuy nhiên, không phải tất cả các anion đều có thể bị thủy phân (F - , Cl - , NO 3 - , v.v.); Đây là những chất đến từ axit và bazơ mạnh.
Các ứng dụng
Mỗi muối axit có những công dụng riêng cho các lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, họ có thể tóm tắt một số cách sử dụng phổ biến cho hầu hết chúng:
-Trong công nghiệp thực phẩm, chúng được sử dụng làm men hoặc chất bảo quản, cũng như trong bánh kẹo, trong các sản phẩm vệ sinh răng miệng và sản xuất thuốc.
- Những loại hút ẩm này nhằm mục đích hút ẩm và CO 2 trong không gian hoặc điều kiện yêu cầu.
-Các muối kali và canxi thường được sử dụng làm phân bón, thành phần dinh dưỡng hoặc thuốc thử trong phòng thí nghiệm.
-Là chất phụ gia cho thủy tinh, gốm sứ và xi măng.
-Trong việc chuẩn bị các dung dịch đệm, cần thiết cho tất cả các phản ứng nhạy cảm với sự thay đổi đột ngột của pH. Ví dụ, chất đệm phosphat hoặc axetat.
-Và cuối cùng, nhiều muối trong số này cung cấp các dạng cation rắn và dễ quản lý (đặc biệt là các kim loại chuyển tiếp) có nhu cầu lớn trong thế giới tổng hợp vô cơ hoặc hữu cơ.
Người giới thiệu
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập, tr 138, 361.
- Brian M. Mô. (2000). Axit yếu nâng cao và Equilibria bazơ yếu. Lấy từ: tissuegroup.chem.vt.edu
- C. Người nói & Neville Smith. (Năm 1945). Muối axit của axit hữu cơ làm tiêu chuẩn pH. Thiên nhiên tập 155, trang 698.
- Wikipedia. (2018). Muối axit. Lấy từ: en.wikipedia.org
- Xác định Axit, Bazơ và Muối. (2013). Lấy từ: ch302.cm.utexas.edu
- Dung dịch muối axit và muối cơ bản. Lấy từ: chem.purdue.edu
- Joaquín Navarro Gómez. Muối hiđric có tính axit. Lấy từ: formulacionquimica.weebly.com
- Encyclopedia of Examples (2017). Muối axit. Phục hồi từ: example.co