Okskābju īpašības, to veidošanās, nomenklatūra un piemēri

A oksacīds vai oksoskābe ir trīskāršā skābe, kas sastāv no ūdeņraža, skābekļa un nemetāliska elementa, kas veido tā saukto centrālo atomu. Atkarībā no skābekļa atomu skaita un tādēļ nemetāla elementa oksidācijas stāvokļi var veidoties vairāki skābekļi..

Šīs vielas ir tikai neorganiskas; Tomēr ogleklis var veidot vienu no pazīstamākajiem skābēm: ogļskābi, H₂CO₃. Tā kā tās ķīmiskā formula pati par sevi pierāda, tai ir trīs O atomi, viens no C un divi no H.

H H divi atomi₂CO₃ tie tiek izvadīti vidē kā H⁺, kas izskaidro tās skābās īpašības. Ja karbonskābes ūdens šķīdums tiek uzsildīts, tas atbrīvos gāzi.

Šī gāze ir oglekļa dioksīds, CO₂, neorganiska molekula, kas rodas ogļūdeņražu un šūnu elpošanas sadegšanas rezultātā. Ja CO tika atgriezta₂ ūdens tvertnē, H₂CO₃ tiks izveidota; tādēļ oxoacid veidojas, kad noteikta viela reaģē ar ūdeni.

Šo reakciju novēro ne tikai attiecībā uz CO₂, bet citām neorganiskām kovalentām molekulām, ko sauc par skābes oksīdiem.

Okskābiem ir liels skaits lietojumu, kurus ir grūti aprakstīt vispārīgi. Tās pielietojums lielā mērā būs atkarīgs no centrālā atoma un oksigēnu skaita.

Tos var izmantot no savienojumiem materiālu, mēslošanas līdzekļu un sprāgstvielu sintēzei, pat analītiskiem mērķiem vai bezalkoholisko dzērienu ražošanai; kā ar ogļskābi un fosforskābi, H₃PO₄, šo dzērienu sastāvā.

Indekss

• 1 Skābes īpašības un īpašības
  • 1.1 Hidroksi grupas
  • 1.2 Centrālais atoms
  • 1.3. Skābes stiprums
• 2 Kā veidojas skābekļi?
  • 2.1. Apmācības piemēri
  • 2.2 Metālskābi
• 3 Nomenklatūra
  • 3.1. Valences aprēķināšana
  • 3.2 Ieceliet skābi
• 4 Piemēri
  • 4.1 Halogēngrupas skābekļi
  • 4.2 VIA grupas skābekļi
  • 4.3 Borskābes
  • 4.4 Ogskābi ar oglekli
  • 4.5. Hromskābes
  • 4.6. Silīcija oksīdi
• 5 Atsauces

Skābes skābes raksturojums un īpašības

Hidroksi grupas

Augšējais attēls rāda vispārēju formulu H.E.O par skābēm. Kā redzams, tai ir ūdeņradis (H), skābeklis (O) un centrālais atoms (E); ka ogļskābes gadījumā ir ogleklis, C.

Ogļskābē esošais ūdeņradis parasti ir saistīts ar skābekļa atomu, nevis centrālo atomu. Fosforskābe, H₃PO₃, ir īpašs gadījums, kad viens no ūdeņraža savienojumiem ir saistīts ar fosfora atomu; tāpēc tā strukturālā formula ir vislabāk pārstāvēta kā (OH)₂OPH.

Lai gan slāpekļskābe, HNO₂, ir skelets H-O-N = O, tāpēc tam ir hidroksilgrupa (OH), kas disociē ūdeņraža izdalīšanos.

Tātad viens no galvenajiem skābes skābes raksturlielumiem ir ne tikai skābeklis, bet arī tas, ka tas ir kā OH grupa.

No otras puses, dažiem skābajiem oksīdiem piemīt tā saucamā okso grupa, E = O. Fosforskābes gadījumā tam ir oksogrupa, P = O. Viņiem trūkst H atomu, tāpēc viņi "nav atbildīgi" par skābumu.

Centrālais atoms

Centrālais atoms (E) var būt vai nebūt elektronegatīvs elements, atkarībā no tās atrašanās vietas periodiskās tabulas blokā p. No otras puses, skābeklis, elements, kas ir nedaudz vairāk elektronegatīvs nekā slāpeklis, piesaista elektronus no OH saites; tādējādi ļaujot atbrīvot H jonu⁺.

Tāpēc E ir saistīts ar OH grupu. Pēc atbrīvošanas jons, kas ir H⁺ notiek skābes jonizācija; tas nozīmē, ka tas iegūst elektrisko lādiņu, kas savā gadījumā ir negatīvs. Oksīds var atbrīvot tik daudz H jonu⁺ kā OH grupām ir sava struktūra; un jo vairāk ir, jo lielāka ir negatīvā maksa.

Sērskābes sērs

Sērskābes, polipropilēna, molekulārā formula ir H₂SO₄. Šo formulu var rakstīt arī šādi: (OH)₂SO₂, lai uzsvērtu, ka sērskābei ir divas hidroksilgrupas, kas piesaistītas pie sēra, tā centrālā atoma.

Tās jonizācijas reakcijas ir:

H₂SO₄ => H⁺    +     HSO₄^-

Tad tiek atbrīvots otrais H⁺ no atlikušās OH grupas, lēnāk līdz punktam, kur var noteikt līdzsvaru:

HSO₄^-    <=>   H⁺    +     SO₄^2-

Otrā disociācija ir sarežģītāka nekā pirmā, jo ir jānošķir pozitīvs lādiņš (H. \ T⁺) par dubultu negatīvu maksu (SO₄^2-).

Skābes stiprums

Gandrīz visu skābju, kuriem ir viens un tas pats centrālais atoms (ne metāls), stiprums palielinās līdz ar centrālā elementa oksidācijas stāvokļa pieaugumu; kas savukārt ir tieši saistīts ar skābekļa atomu skaita pieaugumu.

Piemēram, tiek attēlotas trīs oksacīdu sērijas, kuru skābuma spēki tiek pasūtīti no zemākajiem līdz augstākajiem:

H₂SO₃ < H₂SO₄

HNO₂ < HNO₃

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

Lielākajā daļā oksiīdu, kuriem ir dažādi elementi ar tādu pašu oksidācijas stāvokli, bet kas pieder pie vienas periodiskās tabulas grupas, skābes stiprums tieši palielinās ar centrālā atoma elektronegativitāti:

H₂SEO₃ < H₂SO₃

H₃PO₄ < HNO₃

HBrO₄ < HClO₄

Kā veidojas skābeņi?

Kā minēts sākumā, skābes oksīdi rodas, kad dažas vielas, ko sauc par skābes oksīdiem, reaģē ar ūdeni. Tas tiks izskaidrots, izmantojot to pašu ogļskābes piemēru.

CO₂   +    H₂O     <=>    H₂CO₃

Skābes oksīds + ūdens => skābeklis

Kas notiek, ir tas, ka H molekula₂Vai kovalenti saistās ar CO₂. Ja ūdens tiek atdalīts ar karstumu, līdzsvars tiek pārvietots uz CO reģenerāciju₂; tas nozīmē, ka karsts gāzēts dzēriens ātrāk zaudēs putojošo sajūtu nekā auksts.

No otras puses, skābes oksīdi veidojas, kad nemetālisks elements reaģē ar ūdeni; lai gan precīzāk, ja reaktīvais elements veido oksīdu ar kovalentu raksturu, kura izšķīdināšana ūdenī rada H jonus⁺.

Jau ir teikts, ka H joni⁺ ir iegūto oksacīdu jonizācijas produkts.

Apmācības piemēri

Hlora oksīds, Cl₂O₅, Reaģē ar ūdeni, lai iegūtu hlorskābi:

Cl₂O₅  +    H₂O => HClO₃

Sēra oksīds, SO₃, Reaģē ar ūdeni, veidojot sērskābi:

SO₃   +    H₂O => H₂SO₄

Un periodiskais oksīds, es₂O₇, Reaģē ar ūdeni, veidojot periodisku skābi:

I₂O₇   +    H₂O => HIO₄

Papildus šiem klasiskajiem oksacīdu veidošanās mehānismiem ir arī citas reakcijas ar tādu pašu mērķi.

Piemēram, fosfora trihlorīds, PCl₃, reaģē ar ūdeni, lai iegūtu fosforskābi, skābumu un sālsskābi - ūdeņraža skābi.

PCL₃    +    3H₂O => H₃PO₃ +      HCl

Un fosfora pentahlorīds, PCl₅, reaģē ar ūdeni, lai iegūtu fosforskābi un sālsskābi.

PCL₅   +    4 H₂O => H₃PO₄    +    HCl

Metāla skābes

Daži pārejas metāli veido skābes oksīdus, tas ir, tie izšķīst ūdenī, lai iegūtu skābes.

Mangāna oksīds (VII) (bezūdens permangāns) Mn₂O₇ un hroma oksīds (VI) ir visizplatītākie piemēri.

Mn₂O₇   +    H₂O => HMnO₄ (permangānskābe)

CrO₃      +   H₂O => H₂CrO₄ (hromskābe)

Nomenklatūra

Valences aprēķins

Lai pareizi nosauktu skābes oksīdu, jāsāk ar centrālā atoma E valences vai oksidācijas skaita noteikšanu. Sākot ar HEO vispārējo formulu, tiek uzskatīts:

-O ir valence -2

-H valence ir +1

Paturot to prātā, oksidējošais HEO ir neitrāls, tāpēc valensiju uzlādes summai jābūt vienādai ar nulli. Tādējādi mums ir šāda algebriskā summa:

-2 + 1 + E = 0

E = 1

Tāpēc E valence ir +1.

Tad mums ir jāizmanto iespējamās valences, kurām var būt E. Ja starp tās valencēm ir vērtības +1, +3 un +4, tad E "darbojas" ar zemāko valenci.

Nosaukiet skābi

Lai nosaukt HEO, sākat ar to saukt skābi, kam seko E vārds ar sufiksiem -ico, ja strādājat ar augstāko valensiju, ja strādājat ar zemāko valenci. Ja ir trīs vai vairāk, prefiksu hipo- un perifērus izmanto, lai atsauktos uz mazākajām un lielākajām valencēm..

Tātad, HEO tiktu saukts par:

Skābe hipoglikēmija(E vārds)sedz

Tā kā +1 ir mazākais no trim valentiem. Un, ja tas būtu HEO₂, tad E būtu valence +3, un to sauc par:

Skābe (E nosaukums)sedz

Un tāpat kā HEO₃, ar E strādā ar valenci +5:

Skābe (E nosaukums)ico

Piemēri

Zemāk ir virkne skābju oksīdu ar to attiecīgajām nomenklatūrām.

Halogēna grupas skābes

Halogēni iejaucas, veidojot skābes ar valentiem +1, +3, +5 un +7. Hlors, broms un jods var veidot 4 veidu skābes, kas atbilst šiem valentiem. Bet vienīgais oksīdi, kas ir pagatavots no fluora, ir hipofluorskābe (HOF), kas ir nestabila..

Ja grupas oksihīds izmanto valenci +1, tas tiek nosaukts šādi: hipohlorīdskābe (HClO); hipobromā skābe (HBrO); hipoglikozes skābe (HIO); Hipofluorskābe (HOF).

Ar valenci +3 netiek izmantots prefikss un tiek izmantots tikai lāča sufikss. Jums ir hlora skābes (HClO₂), bromoso (HBrO)₂) un Yodoso (HIO)₂).

Ar valenci +5 prefikss netiek izmantots, un tiek izmantots tikai sufikss ico. Jums ir hlora skābes (HClO)₃), brómico (HBrO)₃) un jodu (HIO)₃).

Strādājot ar valenci +7, tiek izmantots prefikss un sufikss ico. Jums ir perhlorskābes (HClO₄), perbromic (HBrO)₄) un periodiski (HIO)₄).

VIA grupas skābekļi

Šīs grupas nemetālisko elementu visbiežāk sastopamās vērtības ir -2, +2, +4 un +6, kas visvairāk pazīstamajās reakcijās veido trīs skābes..

Ar valenci +2 izmanto prefiksu hipo un lāča sufiksu. Jums ir hiperulfurskābes (H₂SO₂), hyposelenious (H₂SEO₂) un hipoteluroso (H₂TeO₂).

Ar valenci +4 prefikss netiek izmantots un tiek izmantots lāča sufikss. Jums ir sērskābes (H. \ T₂SO₃), selenious (H₂SEO₃) un teluroso (H)₂TeO₃).

Un, kad viņi strādā ar valenci + 6, prefikss netiek izmantots un tiek izmantots ico sufikss. Tām ir sērskābes (H. \ T₂SO₄), selēns (H₂SEO₄) un tellūrs (H₂TeO₄).

Borskābes

Boram ir valence +3. Jums ir metaboliskās skābes (HBO)₂), piroborisks (H₄B₂O₅) un ortomorisks (H₃BO₃). Atšķirība ir ūdens daudzumā, kas reaģē ar bora oksīdu.

Oglekļa oksīdi

Oglekļa ir valences +2 un +4. Piemēri: ar valenci +2, oglekļa skābi (H₂CO₂) un ar valenci +4, ogļskābi (H. \ t₂CO₃).

Hroma oksīdi

Hromam ir valences +2, +4 un +6. Piemēri: ar valenci 2, hipohromskābi (H₂CrO₂); ar valenci 4, hromskābi (H₂CrO₃); un ar valenci 6, hromskābi (H₂CrO₄).

Silīcija oksīdi

Silīcijai ir valences -4, +2 un +4. Tam ir metasilicskābe (H₂SiO₃) un pirosilicskābe (H₄SiO₄). Ņemiet vērā, ka abos Si ir +4 valence, bet atšķirība ir ūdens molekulu skaitā, kas reaģējušas ar skābes oksīdu..

Atsauces

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Ķīmija (8. izdevums). CENGAGE Learning.
2. Redaktors (2012. gada 6. marts). Skābju skābekļa sastāvs un nomenklatūra. Saturs iegūts no: si-educa.net
3. Vikipēdija. (2018). Okskābe Saturs iegūts no: en.wikipedia.org
4. Steven S. Zumdahl. (2019). Okskābe Encyclopædia Britannica. Saturs iegūts no: britannica.com
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 31. janvāris). Bieži skābekļa savienojumi. Saturs iegūts no: thinkco.com