ลักษณะของออกซิเจนออกซิเดชั่นวิธีที่เกิดขึ้นระบบการตั้งชื่อและตัวอย่าง

 Oxoacid หรือ oxoacid เป็นกรดประกอบไปด้วยไฮโดรเจนออกซิเจนและองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะที่ประกอบด้วยอะตอมกลางที่เรียกว่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนของอะตอมออกซิเจนดังนั้นสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะอาจมีออกซิเจนหลายชนิด.

สารเหล่านี้ล้วนเป็นอนินทรีย์ อย่างไรก็ตามคาร์บอนสามารถกลายเป็นหนึ่งในออกไซด์ที่รู้จักมากที่สุด: กรดคาร์บอนิก₂CO₃. เมื่อสูตรทางเคมีพิสูจน์ด้วยตัวเองมันมีสามอะตอมของ O หนึ่งใน C และสองของ H.

อะตอม H ของสองอะตอม₂CO₃ พวกมันถูกปลดปล่อยสู่สื่ออย่าง H⁺, ซึ่งอธิบายลักษณะที่เป็นกรดของมัน หากสารละลายของกรดคาร์บอนิกถูกทำให้ร้อนจะทำให้เกิดแก๊ส.

ก๊าซนี้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ CO₂, อนินทรีย์โมเลกุลที่เกิดจากการเผาไหม้ของไฮโดรคาร์บอนและการหายใจของเซลล์ หากผู้บังคับกองร้อยถูกส่งคืน₂ กับภาชนะบรรจุน้ำ H₂CO₃ จะเกิดขึ้นอีกครั้ง; ดังนั้น oxoacid จึงเกิดขึ้นเมื่อสารบางอย่างทำปฏิกิริยากับน้ำ.

ปฏิกิริยานี้ไม่เพียง แต่ถูกสังเกตสำหรับ CO₂, แต่สำหรับโมเลกุลโควาเลนต์อนินทรีย์อื่น ๆ เรียกว่ากรดออกไซด์.

Oxacids มีการใช้งานมากมายซึ่งยากที่จะอธิบายในแง่ทั่วไป แอปพลิเคชั่นของมันจะขึ้นอยู่กับอะตอมกลางและจำนวนของออกซิเจน.

พวกเขาสามารถใช้จากสารประกอบสำหรับการสังเคราะห์วัสดุปุ๋ยและวัตถุระเบิดแม้กระทั่งเพื่อการวิเคราะห์หรือการผลิตน้ำอัดลม เช่นเดียวกับกรดคาร์บอนิกและกรดฟอสฟอริก₃PO₄, เป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบของเครื่องดื่มเหล่านี้.

ดัชนี

• 1 ลักษณะและคุณสมบัติของ oxacid
  • 1.1 กลุ่มไฮดรอกซี
  • 1.2 อะตอมกลาง
  • 1.3 ความเป็นกรด
• 2 oxacids เกิดขึ้นได้อย่างไร?
  • 2.1 ตัวอย่างการฝึกอบรม
  • 2.2 โลหะออกไซด์
• 3 ศัพท์
  • 3.1 การคำนวณความจุ
  • 3.2 แต่งตั้งกรด
• 4 ตัวอย่าง
  • 4.1 Oxacids ของกลุ่มฮาโลเจน
  • 4.2 Oxacids ของกลุ่ม VIA
  • 4.3 Oxacids of boron
  • 4.4 ออกไซด์ของคาร์บอน
  • 4.5 oxacids โครเมียม
  • 4.6 Oxacids of silicon
• 5 อ้างอิง

ลักษณะและคุณสมบัติของออกไซด

กลุ่มไฮดรอกซี

ภาพด้านบนแสดงสูตรทั่วไป H.E.O สำหรับออกไซด์ อย่างที่เห็นมีไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) และอะตอมกลาง (E) สำหรับกรณีของกรดคาร์บอนิกคือคาร์บอน C.

โดยปกติไฮโดรเจนในออกซิเจนจะเชื่อมโยงกับอะตอมออกซิเจนและไม่ไปยังอะตอมกลาง กรดฟอสฟอรัส₃PO₃, แสดงให้เห็นถึงกรณีพิเศษที่หนึ่งของไฮโดรเจนที่ถูกผูกไว้กับอะตอมฟอสฟอรัส; ดังนั้นสูตรโครงสร้างจึงแสดงได้ดีที่สุดในฐานะ (OH)₂OPH.

ในขณะที่กรดไนตรัส HNO₂, มีโครงกระดูก H-O-N = O ดังนั้นจึงมีกลุ่มไฮดรอกซิล (OH) ที่แยกตัวออกเพื่อปล่อยไฮโดรเจน.

ดังนั้นหนึ่งในคุณสมบัติหลักของ oxacid ไม่เพียง แต่มีออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังเป็นเหมือนกลุ่ม OH.

ในทางตรงกันข้าม oxacids บางชนิดมีสิ่งที่เรียกว่ากลุ่ม oxo, E = O ในกรณีของกรดฟอสฟอรัสจะมีกลุ่มออกไซด์ที่มีค่า P = O พวกเขาไม่มีอะตอม H ดังนั้นพวกเขา "ไม่รับผิดชอบ" สำหรับความเป็นกรด.

อะตอมกลาง

อะตอมกลาง (E) อาจหรือไม่อาจเป็นองค์ประกอบ electronegative ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมันในบล็อก p ของตารางธาตุ ในทางกลับกันออกซิเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบของอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าไนโตรเจนเล็กน้อยจะดึงดูดอิเล็กตรอนจากพันธะ OH; ดังนั้นการปล่อยไอออน H⁺.

E จึงเชื่อมโยงกับกลุ่ม OH เมื่อไอออน H ถูกปลดปล่อยออกมา⁺ ไอออนไนซ์ของกรดเกิดขึ้น นั่นคือมันได้มาซึ่งประจุไฟฟ้าซึ่งในกรณีของมันคือประจุลบ Oxacid สามารถปลดปล่อยไอออน H ได้มาก⁺ ดังที่กลุ่ม OH มีอยู่ในโครงสร้าง ยิ่งมีประจุลบมากเท่าไหร่.

ซัลเฟอร์สำหรับกรดซัลฟูริก

กรดซัลฟิวริกโพลีพติกมีสูตรโมเลกุล H₂SW₄. สูตรนี้สามารถเขียนได้ดังนี้: (OH)₂SW₂, เพื่อเน้นว่ากรดซัลฟูริกมีกลุ่มไฮดรอกซิลสองกลุ่มติดอยู่กับกำมะถันซึ่งเป็นอะตอมกลาง.

ปฏิกิริยาของอิออไนเซชันคือ:

H₂SW₄ => H⁺    +     HSO₄^-

จากนั้น H ที่สองจะถูกปล่อยออกมา⁺ จากกลุ่ม OH ที่เหลือช้ากว่าจนถึงจุดที่สามารถสร้างสมดุลได้:

HSO₄^-    <=>   H⁺    +     SW₄^2-

ความร้าวฉานครั้งที่สองนั้นยากกว่าครั้งแรกเนื่องจากต้องแยกประจุบวกออก (H⁺) ของประจุลบสองเท่า (SO₄^2-).

ความแข็งแรงของกรด

ความแข็งแรงของออกไซด์เกือบทั้งหมดที่มีอะตอมกลางเท่ากัน (ไม่ใช่โลหะ) จะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มสถานะออกซิเดชันของธาตุกลาง ซึ่งจะเกี่ยวข้องโดยตรงกับการเพิ่มจำนวนของอะตอมออกซิเจน.

ตัวอย่างเช่น oxacids สามชุดที่แสดงว่ามีการเรียงลำดับแรงกรดจากต่ำสุดไปสูงสุด:

H₂SW₃ < H₂SW₄

HNO₂ < HNO₃

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

ใน oxacids ส่วนใหญ่ที่มีองค์ประกอบต่างกันที่มีสถานะออกซิเดชั่นเดียวกัน แต่อยู่ในกลุ่มเดียวกันของตารางธาตุความแข็งแรงของกรดเพิ่มขึ้นโดยตรงกับอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมกลาง:

H₂SEO₃ < H₂SW₃

H₃PO₄ < HNO₃

HBrO₄ < HClO₄

oxacids เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ตามที่ระบุไว้ในตอนต้น oxacids ถูกสร้างขึ้นเมื่อสารบางอย่างที่เรียกว่ากรดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำ สิ่งนี้จะอธิบายโดยใช้ตัวอย่างเดียวกันของกรดคาร์บอนิก.

CO₂   +    H₂O     <=>    H₂CO₃

กรดออกไซด์ + น้ำ => oxacid

สิ่งที่เกิดขึ้นคือโมเลกุลเอช₂หรือผูกมัดโควาเลนกับ บริษัท₂. ถ้าน้ำถูกเอาออกจากความร้อนความสมดุลจะเปลี่ยนไปเป็นค่าการกำเนิด CO₂; นั่นคือเครื่องดื่มที่เป็นฟองร้อนจะสูญเสียความรู้สึกฟู่ของมันเร็วกว่าเครื่องดื่มเย็น ๆ.

ในทางกลับกันกรดออกไซด์จะเกิดขึ้นเมื่อองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะทำปฏิกิริยากับน้ำ แม้ว่าจะแม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อองค์ประกอบที่เกิดปฏิกิริยาเป็นออกไซด์ที่มีลักษณะโควาเลนต์ซึ่งการละลายในน้ำจะสร้างไอออน H⁺.

ได้มีการกล่าวไว้แล้วว่าไอออน H⁺ เป็นผลิตภัณฑ์ของอิออไนเซชันของออกไซดที่เกิดขึ้น.

ตัวอย่างการฝึกอบรม

คลอไรด์ออกไซด์, Cl₂O₅, ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อให้กรดคลอริค:

Cl₂O₅  +    H₂O => HClO₃

ซัลเฟอร์ออกไซด์₃, ทำปฏิกิริยากับน้ำให้เป็นกรดซัลฟูริก:

SW₃   +    H₂O => H₂SW₄

และธาตุออกไซด์ฉัน₂O₇, ทำปฏิกิริยากับน้ำให้กลายเป็นกรดธาตุ:

ผม₂O₇   +    H₂O => HIO₄

นอกจากกลไกคลาสสิกเหล่านี้สำหรับการก่อตัวของออกไซด์แล้วยังมีปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่มีจุดประสงค์เดียวกัน.

ตัวอย่างเช่นฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์, PCl₃, ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อผลิตกรดฟอสฟอรัสออกซาซิดและกรดไฮโดรคลอริกซึ่งเป็นกรดไฮโดรคลอริก.

PCl₃    +    3H₂O => H₃PO₃ +      HCl

และฟอสฟอรัสเพนตะคลอไรด์ PCl₅, ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อให้กรดฟอสฟอริกและกรดไฮโดรคลอริก.

PCl₅   +    4 ชม₂O => H₃PO₄    +    HCl

โลหะออกไซด์

โลหะทรานซิชันบางชนิดเกิดกรดออกไซด์ซึ่งก็คือพวกมันละลายในน้ำเพื่อให้ออกไซด.

แมงกานีสออกไซด์ (VII) (permanganic anhydrous) Mn₂O₇ และโครเมียมออกไซด์ (VI) เป็นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุด.

Mn₂O₇   +    H₂O => HMnO₄ (กรดเปอร์แมงกานิค)

โครมันยอง₃      +   H₂O => H₂โครมันยอง₄ (กรด chromic)

ศัพท์เฉพาะ

การคำนวณเวเลนซ์

ในการตั้งชื่อ oxacid อย่างถูกต้องเราจะต้องเริ่มต้นด้วยการกำหนดหมายเลขวาเลนซ์หรือออกซิเดชั่นของอะตอมส่วนกลาง E เริ่มต้นจากสูตรทั่วไป HEO ต่อไปนี้จะถูกพิจารณา:

-O มีความจุ -2

-ความจุของ H คือ +1

เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ HEO oxidic จึงเป็นกลางดังนั้นผลรวมของประจุของวาเลนต์จะต้องเท่ากับศูนย์ ดังนั้นเรามีพีชคณิตผลรวมดังต่อไปนี้:

-2 + 1 + E = 0

E = 1

ดังนั้นความจุของ E คือ +1.

จากนั้นเราจะต้องหันไปหาวาเลนต์ที่เป็นไปได้ที่สามารถมี E ได้หากระหว่างวาเลนซ์นั้นคือค่า +1, +3 และ +4, E ก็จะ "ทำงาน" ด้วยค่าวาเลนซ์ที่ต่ำกว่า.

ตั้งชื่อกรด

ในการตั้งชื่อ HEO คุณเริ่มต้นด้วยการเรียกมันว่ากรดตามด้วยชื่อของ E ที่มีคำต่อท้าย --ico ถ้าคุณทำงานกับความจุสูงสุดคุณ -o ถ้าคุณทำงานกับความจุต่ำสุด เมื่อมีสามหรือมากกว่านั้นคำนำหน้า hypo- และต่อ - จะใช้เพื่ออ้างถึงที่เล็กที่สุดและใหญ่ที่สุดของวาเลนซ์.

ดังนั้น HEO จะถูกเรียก:

กรด อาการสะอึก(ชื่อของ E)แบก

เนื่องจาก +1 นั้นเล็กที่สุดในสามวาเลนซ์ และถ้ามันเป็น HEO₂, ดังนั้น E จะมีวาเลนซ์ +3 และมันจะถูกเรียกว่า:

กรด (ชื่อ E)แบก

และในทำนองเดียวกันสำหรับ HEO₃, กับ E ทำงานกับวาเลนซ์ +5:

กรด (ชื่อ E)ICO

ตัวอย่าง

ด้านล่างเป็นชุดของ oxacids พร้อมระบบการตั้งชื่อ.

ออกไซด์ของกลุ่มฮาโลเจน

ฮาโลเจนแทรกแซงการก่อตัวของออกไซด์ด้วยวาเลนซ์ +1, +3, +5 และ +7 คลอรีนโบรมีนและไอโอดีนสามารถสร้างอ็อกไซด์ 4 ชนิดที่สอดคล้องกับวาเลนซ์เหล่านี้ แต่ออกซาซิดเดียวที่เตรียมจากฟลูออรีนก็คือกรดไฮโปฟลูออริก (HOF) ซึ่งไม่เสถียร.

เมื่อออกซิดของกลุ่มใช้วาเลนซ์ +1 มันมีชื่อดังนี้: กรดไฮโปคลอรัส (HClO); กรด hypobromous (HBrO); กรด hypoiodose (HIO); กรดไฮโปฟลูออริก (HOF).

ด้วยคำนำหน้าวาเลนซ์ +3 ไม่ได้ใช้และจะใช้เฉพาะคำต่อท้ายหมีเท่านั้น คุณมีกรดคลอรีน (HClO)₂), โบรโมโซ (HBrO)₂) และ Yodoso (HIO)₂).

ด้วยวาเลนซ์ +5 ไม่ได้ใช้คำนำหน้าและใช้คำต่อท้าย ico เท่านั้น คุณมีกรดคลอริค (HClO)₃), brómico (HBrO)₃) และไอโอดีน (HIO)₃).

ขณะที่ทำงานกับวาเลนซ์ +7 จะใช้คำนำหน้าต่อและคำต่อท้าย ico คุณมีกรดเปอร์คลอโรริก (HClO)₄) perbromic (HBrO)₄) และเป็นระยะ (HIO)₄).

Oxacids จากกลุ่ม VIA

องค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะของกลุ่มนี้มีความจุที่พบได้บ่อยที่สุดคือ -2, +2, +4 และ +6 ซึ่งก่อให้เกิด oxacids สามตัวในปฏิกิริยาที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด.

ด้วยวาเลนซ์ +2 จะใช้คำนำหน้า hipo และคำต่อท้ายหมี คุณมีกรดไฮโปซัลฟูริก (H)₂SW₂), hyposelenious (H₂SEO₂) และ hypoteluroso (H₂TeO₂).

ด้วยคำนำหน้าวาเลนซ์ +4 ไม่ได้ใช้และใช้คำต่อท้ายหมี คุณมีกรดกำมะถัน (H₂SW₃), selenious (H₂SEO₃) และ teluroso (H)₂TeO₃).

และเมื่อพวกเขาทำงานกับวาเลนซ์ + 6 จะไม่ใช้คำนำหน้าและใช้คำต่อท้าย ico พวกเขามีกรดกำมะถัน (H₂SW₄), เซเลนิก (H₂SEO₄) และ telluric (H₂TeO₄).

โบรอนออกซิเดชั่น

โบรอนมีเวเลนซ์ +3 คุณมีกรดเมตาบอลิก (HBO)₂) piroboric (H₄B₂O₅) และ orthoboric (H₃BO₃) ความแตกต่างคือในจำนวนน้ำที่ทำปฏิกิริยากับบอริกออกไซด์.

ออกไซด์ของคาร์บอน

คาร์บอนมีวาเลนซ์ +2 และ +4 ตัวอย่าง: กับวาเลนซ์ +2, กรดคาร์บอเนเซีย (H₂CO₂) และกับวาเลนซ์ +4, กรดคาร์บอนิก₂CO₃).

โครเมียมออกไซด์

Chromium มีวาเลนซ์ +2, +4 และ +6 ตัวอย่าง: กับวาเลนซ์ 2, กรดไฮโปรโครมิก (เอช₂โครมันยอง₂); กับวาเลนซ์ 4 กรด chromic (H₂โครมันยอง₃); และกับวาเลนซ์ 6, กรด chromic (H₂โครมันยอง₄).

ออกไซด์ของซิลิกอน

ซิลิคอนมีวาเลนซ์ -4, +2 และ +4 มันมีกรด metasilicic (H₂SiO₃) และกรด pyrosilicic (H₄SiO₄) โปรดทราบว่าใน Si ทั้งสองมีความจุ +4 แต่ความแตกต่างอยู่ในจำนวนโมเลกุลของน้ำที่ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์.

การอ้างอิง

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (8th ed.) CENGAGE การเรียนรู้.
2. บรรณาธิการ (6 มีนาคม 2555) การกำหนดและการเรียกชื่อของออกไซด์ สืบค้นจาก: si-educa.net
3. วิกิพีเดีย (2018) Oxyacid สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. Steven S. Zumdahl (2019) Oxyacid สารานุกรมบริแทนนิกา ดึงมาจาก: britannica.com
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 มกราคม 2018) สารประกอบออกซิโอไซด์สามัญ ดึงมาจาก: thoughtco.com