Nazewnictwo, tworzenie, przykłady soli kwasów (oksalowych)

The sole kwasowe lub oxisales to te, które pochodzą z częściowej neutralizacji hydrazydów i oksokwasów. Dlatego w przyrodzie można znaleźć sole dwuskładnikowe i trójskładnikowe, nieorganiczne lub organiczne. Charakteryzują się dostępnymi protonami kwasowymi (H⁺).

Z tego powodu na ogół ich roztwory prowadzą do otrzymania 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 reprezentatywna dla wszystkich soli kwasowych jest to, co jest powszechnie znane jako wodorowęglan sodu; znany również jako proszek do pieczenia (górny obraz) lub z ich nazwami zarządzanymi przez tradycyjną, systematyczną lub kompozycyjną nomenklaturę.

Jaki jest wzór chemiczny sody oczyszczonej? NaHCO₃. Jak widać, ma tylko jeden proton. A jak łączy się proton? Do jednego z atomów tlenu, tworząc grupę wodorotlenku (OH).

Dwa pozostałe atomy tlenu są uważane za tlenki (O^2-). Ten widok struktury chemicznej anionu pozwala nazwać go bardziej selektywnie.

Struktura chemiczna

Sole kwasowe mają wspólną obecność jednego lub więcej kwasowych protonów, a także metalu i niemetalu. Różnica między tymi, które pochodzą od hydracydów (HA) i oksoakwasów (HAO) jest, logicznie, atomem tlenu.

Jednak kluczowym czynnikiem decydującym o tym, jak kwaśna jest dana sól (pH, które wytwarza po rozpuszczeniu w rozpuszczalniku), spada na siłę wiązania między protonem a 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; zwykle jest to woda lub alkohol. Stąd, po pewnych rozważaniach równowagi w roztworze, można wyprowadzić poziom kwasowości wymienionych soli..

Im więcej protonów ma kwas, tym większa liczba soli, które mogą się z niego wydostać. Z tego powodu w naturze występuje wiele soli kwasowych, z których większość rozpuszcza się w wielkich oceanach i morzach, a także składniki odżywcze gleb, a także tlenki..

Indeks

• 1 Struktura chemiczna
• 2 Nazewnictwo soli kwasowych
  • 2.1 Sole kwasu hydroksylowego
  • 2.2 Trójskładnikowe sole kwasowe
  • 2.3 Inny przykład
• 3 Szkolenie
  • 3.1 Fosforany
  • 3.2 Cytraty
• 4 Przykłady
  • 4.1 Kwasowe sole metali przejściowych
• 5 Charakter kwasowy
• 6 zastosowań
• 7 referencji 

Nomenklatura soli kwasowych

Jak nazywa się sole kwasów? Kultura popularna została zlecona, aby przypisać najbardziej znane nazwy najbardziej powszechnym solom; Jednak dla reszty, nie tak dobrze znanej, chemicy przeprowadzili serię kroków, aby nadać im uniwersalne nazwy.

W tym celu IUPAC zalecił serię nomenklatur, które, chociaż dotyczą w równym stopniu hydracydów i kwasów tlenowych, wykazują niewielkie różnice, gdy są stosowane z ich solami..

Konieczne jest opanowanie nomenklatury kwasów przed przejściem do nomenklatury soli.

Kwaśne sole kwasowe

Hydrazydy są w istocie związkiem wodoru i niemetalicznego atomu (z grup 17 i 16, z wyjątkiem tlenu). Jednak tylko te, które mają dwa protony (H₂X) mogą tworzyć sole kwasowe.

Tak więc w przypadku siarkowodoru (H₂S), gdy jeden z jego protonów jest zastąpiony przez metal, sód, na przykład, ma 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), postępujemy następująco:

Sól: NaHS

Nomenklatury

Skład: Siarkowodór sodu.

Tradycyjne: Siarkowy kwas sodowy.

Innym przykładem może być również Ca (HS)₂:

Sól: Ca (HS)₂

Nomenklatury

Skład: Bis (siarkowodór) wapnia.

Tradycyjne: Kwas siarkowy wapnia.

Jak widać, przedrostki bis-, tris, tetraquis itp. Są dodawane zgodnie z liczbą anionów (HX)._n, gdzie n jest wartościowością atomu metalu. Następnie, stosując to samo rozumowanie dla wiary (HSe)₃:

Sól: Wiara (HSe)₃

Nomenklatury

Skład: Tris wodorowy (III) (wodór).

Tradycyjne: Siarczek żelaza (III).

Ponieważ żelazo ma głównie dwie wartościowości (+2 i +3), jest ono wskazane w nawiasach za pomocą cyfr rzymskich.

Trójskładnikowe sole kwasowe

Nazywane także tlenem, mają bardziej złożoną strukturę chemiczną niż sole kwasów kwasowych. W nich niemetaliczny atom tworzy podwójne wiązania z tlenem (X = O), skatalogowany jako tlenki i proste wiązania (X-OH); będąc drugim odpowiedzialnym za kwasowość protonu.

Tradycyjne i kompozycyjne nomenklatury zachowują te same normy, co w przypadku oksoakwasów i ich odpowiednich soli trójskładnikowych, z jedynym rozróżnieniem podkreślającym obecność protonu.

Z drugiej strony, systematyczna nomenklatura uwzględnia typy wiązań XO (addycji) lub liczbę tlenu i protonów (wodór anionów).

Wracając z wodorowęglanem sodu, nazwano go w następujący sposób:

Sól: NaHCO₃

Nomenklatury

Tradycyjne: wodorowęglan sodu.

Skład: Wodorowęglan sodu.

System dodawania i wodoru anionów: Dwutlenek węgla wodorotlenku sodu (-1), Wodór sodu (węglan trójtlenku).

Nieformalne: Wodorowęglan sodu, soda oczyszczona.

Skąd pochodzą określenia „hydroksy” i „dwutlenek”? „Hydroksy” odnosi się do grupy -OH pozostałej w anionie HCO₃^- (Or₂C-OH) i „dwutlenek” do dwóch pozostałych tlenu, na których „rezonują” podwójne wiązanie C = O (rezonans).

Z tego powodu systematyczna nomenklatura, choć jest bardziej dokładna, jest nieco skomplikowana dla osób zapoczątkowanych w świecie chemii. Liczba (-1) jest równa ujemnemu ładunkowi anionu.

Inny przykład

Sól: Mg (H₂PO₄)₂

Nomenklatury

Tradycyjne: Fosforan dikwasu magnezowego.

Skład: diwodorofosforan magnezu (zwróć uwagę na dwa protony).

System dodawania i wodoru anionów: dihydroksydiofosforan magnezu (-1), dwuwodorotlenek magnezu (tetraoksydiofosforan)].

Ponownie interpretując systematyczną nomenklaturę, mamy anion H₂PO₄^- ma dwie grupy OH, więc dwa pozostałe atomy tlenu tworzą tlenki (P = O).

Szkolenie

Jak powstają sole kwasowe? Są produktem neutralizacji, to znaczy reakcji kwasu z zasadą. Ponieważ sole te mają protony kwasowe, neutralizacja nie może być kompletna, ale częściowa; w przeciwnym razie uzyskuje się sól neutralną, jak widać w równaniach chemicznych:

H₂A + 2 NaOH => Na₂A + 2H₂O (kompletny)

H₂A + NaOH => NaHA + H₂O (częściowy)

Również tylko kwasy poliprotyczne mogą mieć częściową neutralizację, ponieważ kwasy HNO₃, HF, HCl itp. Mają tylko jeden proton. Tutaj kwaśna sól to NaHA (która jest fikcyjna).

Jeśli zamiast neutralizacji kwasu diprotycznego H₂A (dokładniej hydrazyd) z Ca (OH)₂, następnie zostałaby wytworzona sól wapniowa Ca (HA)₂ odpowiadające Jeśli użyto Mg (OH)₂, dostaniesz Mg (HA)₂; jeśli użyto LiOH, LiHA; CsOH, CsHA i tak dalej.

Na tej podstawie stwierdza się, że w przypadku tworzenia się sól tworzy anion A, który pochodzi z kwasu, oraz z metalu podstawy użytej do neutralizacji.

Fosforany

Kwas fosforowy (H₃PO₄) jest poliprotyną oksokwasu, z której pochodzi duża ilość soli. Używając KOH, aby go zneutralizować, a tym samym uzyskać jego sole, masz:

H₃PO₄ + KOH => KH₂PO₄ + H₂O

KH₂PO₄ + KOH => K₂HPO₄ + H₂O

K₂HPO₄ + KOH => K₃PO₄ + H₂O

KOH neutralizuje jeden z kwasowych protonów H₃PO₄, Zastępowanie dla Kationu⁺ w soli fosforanowej dikwasu potasowego (zgodnie z tradycyjną nomenklaturą). Ta reakcja trwa do momentu dodania takich samych równoważników KOH, aby zneutralizować wszystkie protony.

Widać wtedy, że powstają do trzech różnych soli potasu, z których każda ma odpowiednie właściwości i możliwe zastosowania. Ten sam wynik można uzyskać stosując LiOH, dając fosforany litu; lub Sr (OH)₂, tworzyć fosforany strontu i tak dalej z innymi zasadami.

Cytraty

Kwas cytrynowy jest kwasem trikarboksylowym obecnym w wielu owocach. Dlatego ma trzy grupy -COOH, które są równe trzem protonom kwasowym. Ponownie, podobnie jak kwas fosforowy, jest zdolny do wytwarzania trzech rodzajów cytrynianów w zależności od stopnia neutralizacji.

Tak więc, stosując NaOH, otrzymuje się cytryniany mono-, di- i tri-sodu:

OHC₃H₄(COOH)₃ + NaOH => OHC₃H₄(COONa) (COOH)₂ + H₂O

OHC₃H₄(COONa) (COOH)₂ + NaOH => OHC₃H₄(COONa)₂(COOH) + H₂O

OHC₃H₄(COONa)₂(COOH) + NaOH => OHC₃H₄(COONa)₃ + H₂O

Równania chemiczne wyglądają na skomplikowane, biorąc pod uwagę strukturę kwasu cytrynowego, ale aby je przedstawić, reakcje byłyby tak proste, jak w przypadku kwasu fosforowego.

Ostatnia sól to neutralny cytrynian sodu, którego wzór chemiczny to Na₃C₆H₅O₇. A inne cytryniany sodu to: Na₂C₆H₆O₇, kwaśny cytrynian sodu (lub cytrynian disodowy); i NaC₆H₇O₇, cytrynian sodu dikwas (lub cytrynian sodu).

Są to wyraźne przykłady soli kwasów organicznych.

Przykłady

Wiele soli kwaśnych znajduje się w kwiatach i wielu innych substratach biologicznych, a także w minerałach. Jednakże sole amonowe zostały pominięte, które, w przeciwieństwie do innych, nie pochodzą z kwasu, ale z zasady: amoniaku.

Jak to 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 kwasowych protonów gatunków wodorowych lub tlenowych.

W przypadku fosforanów i cytrynianów amonu wystarczy zastąpić K i Na NH₄, i otrzyma sześć nowych soli. To samo dotyczy kwasu węglowego: NH₄HCO₃ (węglan kwasu amonowego) i (NH₄)₂CO₃ (węglan amonu).

Kwasowe sole metali przejściowych

Metale przejściowe mogą być również częścią różnych soli. Jednak są one mniej znane, a synteza za nimi ma większy stopień złożoności ze względu na różne liczby utleniania. Wśród tych soli następujące są liczone jako przykłady:

Sól: AgHSO₄

Nomenklatury

Tradycyjne: Siarczan kwasu srebrowego.

Skład: Siarczan srebra.

Systematyka: Srebro wodoru (tetraoksydosiarczan).

Sól: Wiara (H₂BO₃)₃

Nomenklatury

Tradycyjne: Boran dikwas żelaza (III).

Skład: Diwodoroboran żelaza (III).

Systematyka: Tris [diwodorotlenek żelaza (trioksydoboran)] (III).

Sól: Cu (HS)₂

Nomenklatury

Tradycyjne: Kwas siarkowy miedzi (II).

Skład: Wodorosiarczek miedzi (II).

Systematyka: Bis (siarkowodór) miedź (II).

Sól: Au (HCO)₃)₃

Nomenklatury

Tradycyjne: Kwaśny węglan złota (III).

Skład: Złoty wodorowęglan (III).

Systematyka: Tris [wodór (węglan trójtlenku)] złota (III).

I tak z innymi metalami. Wielkie bogactwo strukturalne soli kwasowych leży bardziej w naturze metalu niż anionu; ponieważ nie ma wielu hydracydów lub istniejących kwasów tlenowych.

Kwaśny charakter

Kwaśne sole zwykle po rozpuszczeniu w wodzie powodują powstanie roztworu wodnego o pH niższym niż 7. Jednakże nie jest to ściśle prawdziwe w przypadku wszystkich soli.

Dlaczego nie? Ponieważ siły łączące proton kwasu z anionem nie zawsze są takie same. Im są silniejsze, tym mniejsza jest tendencja do oddawania ich środowisku; podobnie istnieje odwrotna reakcja, która odwraca ten fakt: reakcję hydrolizy.

To wyjaśnia, dlaczego NH₄HCO₃, mimo że jest solą kwasową, wytwarza roztwory alkaliczne:

NH₄⁺ + H₂O <=> NH₃ + H₃O⁺

HCO₃^- + H₂O <=> H₂CO₃ + OH^-

HCO₃^- + H₂O <=> CO₃^2- + H₃O⁺

NH₃ + H₂O <=> NH₄⁺ + OH^-

Biorąc pod uwagę powyższe równania równowagi, podstawowe pH wskazuje, że reakcje, które wytwarzają OH^- występują preferencyjnie w stosunku do tych, które produkują H₃O⁺, gatunki wskaźnikowe roztworu kwasu.

Jednak nie wszystkie aniony mogą być hydrolizowane (F^-, Cl^-, NIE₃^-, itp.); są to te, które pochodzą z mocnych kwasów i zasad.

Używa

Każda kwaśna sól ma swoje własne zastosowania przeznaczone na różne pola. Mogą jednak podsumować wiele wspólnych zastosowań większości z nich:

-W przemyśle spożywczym są one stosowane jako drożdże lub konserwanty, a także do pieczenia, w produktach do higieny jamy ustnej i do przygotowywania leków.

-Te, które są higroskopijne, przeznaczone są do pochłaniania wilgoci i CO₂ 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.

-W przygotowaniu roztworów buforowych, niezbędnych dla wszystkich reakcji wrażliwych na nagłe zmiany pH. Na przykład bufory fosforanów lub octanów.

-I wreszcie, wiele z tych soli zapewnia stałe i łatwe do opanowania formy kationów (zwłaszcza metali przejściowych) o dużym zapotrzebowaniu w świecie syntezy nieorganicznej lub organicznej.

Referencje

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemia (8 wyd.). CENGAGE Learning, str. 138, 361.
2. Brian M. Tissue. (2000). Zaawansowane słabe kwasy i słaba równowaga zasad. Zrobiono z: tissuegroup.chem.vt.edu
3. C. Speakman i Neville Smith. (1945). Kwasowe sole kwasów organicznych jako normy pH. Tom natury 155, strona 698.
4. Wikipedia. (2018). Kwasowe sole. Zrobiono z: en.wikipedia.org
5. Identyfikacja kwasów, zasad i soli. (2013). Zrobiono z: ch302.cm.utexas.edu
6. Kwaśne i zasadowe roztwory soli. Zaczerpnięte z: chem.purdue.edu
7. Joaquín Navarro Gómez. Kwaśne sole kwasowe. Zrobiono z: formulacionquimica.weebly.com
8. Encyklopedia przykładów (2017). Sole kwasowe. Źródło: ejemplos.co