Plik kwaśne sole lub oksysole to te, które pochodzą z częściowej neutralizacji węglowodorów i oksokwasów. Dlatego w naturze można znaleźć sole binarne i trójskładnikowe, nieorganiczne lub organiczne. Charakteryzują się dostępnością kwaśnych protonów (H.+).
Z tego powodu ich roztwory na ogół prowadzą do uzyskania kwaśnych mediów (pH<7). Sin embargo, no todas las sales ácidas exhiben esta característica; algunas de hecho originan soluciones alcalinas (básicas, con pH>7).
Najbardziej reprezentatywną ze wszystkich kwaśnych soli jest tak zwany wodorowęglan sodu; znany również jako proszek do pieczenia (górne zdjęcie) lub z ich odpowiednimi nazwami regulowanymi tradycyjną, systematyczną lub kompozycyjną nomenklaturą.
Jaki jest wzór chemiczny sody oczyszczonej? NaHCO3. Jak widać, ma tylko jeden proton. W jaki sposób ten proton jest związany? Do jednego z atomów tlenu, tworząc grupę wodorotlenkową (OH).
Zatem pozostałe dwa atomy tlenu są uważane za tlenki (Odwa-). Ten pogląd na strukturę chemiczną anionu pozwala na bardziej selektywne nazwanie go.
Kwaśne sole mają wspólną obecność jednego lub więcej kwasowych protonów, a także metalu i niemetalu. Różnica między tymi, które pochodzą z węglowodorów (HA) i oksokwasów (HAO) to, logicznie rzecz biorąc, atom tlenu.
Jednak kluczowym czynnikiem, który określa, jak kwaśna jest dana sól (pH, które wytwarza po rozpuszczeniu w rozpuszczalniku), spoczywa na sile wiązania między protonem i anionem; Zależy to również od charakteru kationu, jak w przypadku jonu amonowego (NH4+).
Siła H-X, gdzie X jest anionem, zmienia się w zależności od rozpuszczalnika, który rozpuszcza sól; którym jest zazwyczaj woda lub alkohol. Stąd, po pewnych rozważaniach dotyczących równowagi w roztworze, można wywnioskować poziom kwasowości wyżej wymienionych soli..
Im więcej protonów ma kwas, tym większa liczba soli, które mogą z niego wyłonić się. Z tego powodu w przyrodzie występuje wiele soli kwaśnych, z których większość jest rozpuszczonych w wielkich oceanach i morzach, a także oprócz tlenków, składniki odżywcze gleby..
Indeks artykułów
Jak nazywa się sole kwasów? Kultura popularna podjęła się przypisania głęboko zakorzenionych nazw najpowszechniejszym solom; Jednak reszcie z nich, nie tak dobrze znanych, chemicy opracowali szereg kroków, aby nadać im uniwersalne nazwy.
W tym celu IUPAC zalecił szereg nomenklatur, które, mimo że stosują to samo dla węglowodorów i tlenokwasów, wykazują niewielkie różnice, gdy są używane z ich solami..
Konieczne jest opanowanie nazewnictwa kwasów przed przejściem do nomenklatury soli.
Wodoracydy są zasadniczo wiązaniem między wodorem a atomem niemetalicznym (z grup 17 i 16, z wyjątkiem tlenu). Jednak tylko te, które mają dwa protony (H.dwaX) są zdolne do tworzenia soli kwaśnych.
Tak więc w przypadku siarkowodoru (H.dwaS), gdy jeden z jego protonów zostanie zastąpiony metalem, na przykład sodem, mamy NaHS.
Jak nazywa się sól NaHS? Istnieją dwa sposoby: tradycyjna nomenklatura i kompozycja..
Wiedząc, że jest to siarka i że sód ma tylko wartościowość +1 (ponieważ pochodzi z grupy 1), kontynuujemy poniżej:
Sól: NaHS
Nomenklatury
Kompozycja: Siarkowodór sodu.
Tradycyjny: Siarczek sodu.
Innym przykładem może być również Ca (HS)dwa:
Sól: Ca (HS)dwa
Nomenklatury
Kompozycja: Bis (siarkowodór) wapnia.
Tradycyjny: Kwaśny siarczek wapnia.
Jak widać, przedrostki bis-, tris, tetrakis itp. Są dodawane zgodnie z liczbą anionów (HX)n, gdzie n jest wartościowością atomu metalu. Zatem stosując to samo rozumowanie dla Fe (HSe)3:
Sól: Fe (HSe)3
Nomenklatury
Kompozycja: Żelazo (III) tris (wodoroselenek).
Tradycyjny: Siarczek kwasu żelaza (III).
Ponieważ żelazo ma głównie dwie wartościowości (+2 i +3), jest zaznaczone w nawiasach cyframi rzymskimi.
Nazywane również oksysolami, mają bardziej złożoną strukturę chemiczną niż kwaśne sole wodorotlenowe. W nich atom niemetaliczny tworzy wiązania podwójne z tlenem (X = O), klasyfikowane jako tlenki, oraz wiązania pojedyncze (X-OH); ten ostatni jest odpowiedzialny za kwasowość protonu.
Tradycyjne nazewnictwo i nomenklatury składu zachowują te same normy, co dla oksokwasów i ich odpowiednich soli trójskładnikowych, z jedynym rozróżnieniem polegającym na podkreśleniu obecności protonu.
Z drugiej strony systematyczna nomenklatura uwzględnia typy wiązań XO (addycji) lub liczbę atomów tlenu i protonów (wodór anionów).
Wracając do sody oczyszczonej, nazywa się ją następująco:
Sól: NaHCO3
Nomenklatury
Tradycyjny: kwaśny węglan sodu.
Kompozycja: Wodorowęglan sodu.
Systematyka addycji i wodoru anionów: Dwutlenek wodorotlenku sodu (-1), wodór sodu (trójtlenek węglanu).
Nieformalny: Soda oczyszczona, soda oczyszczona.
Skąd się wzięły terminy „hydroksy” i „dwutlenek”? „Hydroksy” odnosi się do grupy -OH pozostającej na anionie HCO3- (LUBdwaC-OH) i „dwutlenek” do pozostałych dwóch tlenu, na których „rezonuje” wiązanie podwójne C = O (rezonans).
Z tego powodu systematyczna nomenklatura, choć dokładniejsza, jest nieco skomplikowana dla osób wtajemniczonych w świat chemii. Liczba (-1) jest równa ujemnemu ładunkowi anionu.
Sól: Mg (H.dwaPO4)dwa
Nomenklatury
Tradycyjny: Fosforan dikwasu magnezu.
Kompozycja: diwodorofosforan magnezu (zwróć uwagę na dwa protony).
Systematyka addycji i wodoru anionów: dihydroksydodioksydofosforan magnezu (-1), bis [diwodoro (tetraoksyidofosforan)] magnezu.
Reinterpretując systematyczną nomenklaturę, otrzymujemy anion H.dwaPO4- ma dwie grupy OH, więc pozostałe dwa atomy tlenu tworzą tlenki (P = O).
Jak powstają kwaśne sole? Są produktem zobojętnienia, czyli reakcji kwasu z zasadą. Ponieważ te sole mają kwaśne protony, zobojętnianie nie może być całkowite, ale częściowe; w przeciwnym razie otrzymuje się sól obojętną, jak widać w równaniach chemicznych:
H.dwaA + 2NaOH => NadwaA + 2HdwaO (pełna)
H.dwaA + NaOH => NaHA + HdwaO (częściowe)
Podobnie, tylko kwasy poliprotyczne mogą mieć częściową neutralizację, ponieważ kwasy HNO3, HF, HCl itp. Mają tylko jeden proton. Tutaj kwaśną solą jest NaHA (co jest fikcyjne).
Jeśli zamiast zneutralizować kwas diprotyczny HdwaA (dokładniej, wodorek), z Ca (OH)dwa, wtedy powstałaby sól wapniowa Ca (HA)dwa korespondent. Jeśli zastosowano Mg (OH)dwa, otrzyma Mg (HA)dwa; jeśli zastosowano LiOH, LiHA; CsOH, CsHA i tak dalej.
Z tego wynika, że w odniesieniu do formacji sól składa się z anionu A pochodzącego z kwasu i metalu z zasady używanej do zobojętniania..
Kwas fosforowy (H.3PO4) jest poliprotycznym oksokwasem, dlatego pochodzi z niego duża ilość soli. Używając KOH do zneutralizowania go i uzyskania w ten sposób jego soli, mamy:
H.3PO4 + KOH => KHdwaPO4 + H.dwaLUB
KHdwaPO4 + KOH => KdwaHPO4 + H.dwaLUB
K.dwaHPO4 + KOH => K3PO4 + H.dwaLUB
KOH neutralizuje jeden z kwaśnych protonów H.3PO4, zastąpiony przez kation K.+ w soli fosforanowej dikwasu potasu (zgodnie z tradycyjną nomenklaturą). Ta reakcja trwa do momentu dodania tych samych równoważników KOH w celu zneutralizowania wszystkich protonów..
Można wtedy zauważyć, że powstaje do trzech różnych soli potasu, z których każda ma swoje odpowiednie właściwości i możliwe zastosowania. Ten sam wynik można było uzyskać stosując LiOH, dając fosforany litu; lub Sr (OH)dwa, tworząc fosforany strontu i tak dalej z innymi zasadami.
Kwas cytrynowy to kwas trikarboksylowy obecny w wielu owocach. Dlatego ma trzy grupy -COOH, co jest równe trzem kwasowym protonom. Podobnie jak kwas fosforowy, jest w stanie wytworzyć trzy rodzaje cytrynianów w zależności od stopnia zobojętnienia.
W ten sposób przy użyciu NaOH otrzymuje się cytryniany mono-, di- i trisodu:
OHC3H.4(COOH)3 + NaOH => OHC3H.4(COONa) (COOH)dwa + H.dwaLUB
OHC3H.4(COONa) (COOH)dwa + NaOH => OHC3H.4(COONa)dwa(COOH) + HdwaLUB
OHC3H.4(COONa)dwa(COOH) + NaOH => OHC3H.4(COONa)3 + H.dwaLUB
Równania chemiczne wyglądają na skomplikowane, biorąc pod uwagę strukturę kwasu cytrynowego, ale gdyby zostały przedstawione, reakcje byłyby tak proste, jak w przypadku kwasu fosforowego..
Ostatnią solą jest neutralny cytrynian sodu, którego wzór chemiczny to Na3do6H.5LUB7. A inne cytryniany sodu to: Nadwado6H.6LUB7, cytrynian kwaśny sodu (lub cytrynian disodowy); i NaC6H.7LUB7, cytrynian dikwasu sodu (lub cytrynian sodu).
To wyraźny przykład kwaśnych soli organicznych.
Wiele soli kwaśnych znajduje się w kwiatach i wielu innych podłożach biologicznych, a także w minerałach. Pominięto jednak sole amonowe, które w przeciwieństwie do innych nie pochodzą z kwasu, ale z zasady: amoniaku..
Jak to jest możliwe? Wynika to z reakcji neutralizacji amoniaku (NH3), zasada, która deprotonuje i wytwarza kation amonowy (NH4+). NH4+, podobnie jak inne kationy metali, może doskonale zastąpić dowolny z kwaśnych protonów grupy węglowodorów lub oksokwasów.
W przypadku fosforanów i cytrynianów amonu wystarczy zastąpić K i Na NH4, i sześć nowych soli zostanie uzyskanych. To samo dotyczy kwasu węglowego: NH4HCO3 (kwaśny węglan amonu) i (NH4)dwaWSPÓŁ3 (węglan amonu).
Metale przejściowe mogą być również częścią różnych soli. Jednak są one mniej znane, a ich syntezy charakteryzują się wyższym stopniem złożoności ze względu na różne stopnie utlenienia. Przykłady tych soli obejmują:
Sól: AgHSO4
Nomenklatury
Tradycyjny: Kwasowy siarczan srebra.
Kompozycja: Wodorosiarczan srebra.
Systematyczny: Wodór srebra (tetraoksydosiarczan).
Sól: Fe (H.dwaBO3)3
Nomenklatury
Tradycyjny: Boran dikwasu żelaza (III).
Kompozycja: Diwodoroboran żelaza (III).
Systematyczny: Tris [diwodor (trioksydoboran)] żelaza (III).
Sól: Cu (HS)dwa
Nomenklatury
Tradycyjny: Kwaśny siarczek miedzi (II).
Kompozycja: Siarkowodór miedzi (II).
Systematyczny: Bis (siarkowodór) miedzi (II).
Sól: Au (HCO3)3
Nomenklatury
Tradycyjny: Kwaśny węglan złota (III).
Kompozycja: Wodorowęglan złota (III).
Systematyczny: Tris [wodór (trójtlenek węglanu) złota (III)].
I tak jest z innymi metalami. Ogromne bogactwo strukturalne soli kwaśnych leży bardziej w naturze metalu niż anionu; ponieważ nie ma wielu węglowodorów ani tlenokwasów, które istnieją.
Kwaśne sole na ogół po rozpuszczeniu w wodzie powodują powstanie wodnego roztworu o pH niższym niż 7. Jednak nie jest to całkowicie prawdą dla wszystkich soli..
Dlaczego nie? Ponieważ siły, które wiążą kwaśny proton z anionem, nie zawsze są takie same. Im są silniejsze, tym mniejsza skłonność do oddawania go środkowi; Podobnie, istnieje odwrotna reakcja, która powoduje regres tego faktu: reakcja hydrolizy.
To wyjaśnia, dlaczego NH4HCO3, Pomimo tego, że jest solą kwaśną, generuje roztwory zasadowe:
NH4+ + H.dwaLUB <=> NH3 + H.3LUB+
HCO3- + H.dwaLUB <=> H.dwaWSPÓŁ3 + O-
HCO3- + H.dwaLUB <=> WSPÓŁ3dwa- + H.3LUB+
NH3 + H.dwaLUB <=> NH4+ + O-
Biorąc pod uwagę powyższe równania równowagi, podstawowe pH wskazuje, że reakcje, które wytwarzają OH- występują preferencyjnie w stosunku do tych, które wytwarzają H.3LUB+, gatunki wskaźnikowe roztworu kwasu.
Jednak nie wszystkie aniony można hydrolizować (F-, Cl-, NIE3-, itp.); są to te, które pochodzą z mocnych kwasów i zasad.
Każda sól kwasowa ma swoje zastosowanie w różnych dziedzinach. Mogą jednak podsumować kilka typowych zastosowań większości z nich:
-W przemyśle spożywczym znajdują zastosowanie jako drożdże czy konserwanty, a także w cukiernictwie, produktach do higieny jamy ustnej oraz do produkcji leków..
-Te, które są higroskopijne, są przeznaczone do pochłaniania wilgoci i COdwa w przestrzeniach lub warunkach, które tego wymagają.
-Sole potasu i wapnia zwykle znajdują zastosowanie jako nawozy, składniki odżywcze lub odczynniki laboratoryjne..
-Jako dodatki do szkła, ceramiki i cementów.
-Przy sporządzaniu roztworów buforowych, niezbędne we wszystkich reakcjach wrażliwych na nagłe zmiany pH. Na przykład bufory fosforanowe lub octanowe.
-I wreszcie, wiele z tych soli zapewnia stałe i łatwe do opanowania formy kationów (zwłaszcza metali przejściowych), które są bardzo poszukiwane w świecie syntezy nieorganicznej lub organicznej..
Jeszcze bez komentarzy