- Ciri dan sifat oksida
- Kumpulan hidroksil
- Atom pusat
- Sulfur untuk asid sulfurik
- Kekuatan asid
- Bagaimana oksida terbentuk?
- Contoh latihan
- Oksida asid logam
- Tatanama
- Pengiraan valensi
- Namakan asid
- Contoh
- Oksid dari kumpulan halogen
- Oksidid Kumpulan VIA
- Oksida asid Boron
- Karbon oksida
- Kromium oksida
- Oksida asid silikon
- Rujukan
An oxacid atau oxoacid adalah asid pertigaan terdiri daripada hidrogen, oksigen dan unsur bukan logam yang membentuk atom yang dipanggil pusat. Bergantung pada bilangan atom oksigen, dan oleh itu keadaan pengoksidaan unsur bukan logam, pelbagai oksida dapat terbentuk.
Bahan-bahan ini bukan organik semata-mata; bagaimanapun, karbon boleh membentuk salah satu oksida yang paling terkenal: asid karbonik, H 2 CO 3 . Seperti yang ditunjukkan oleh formula kimianya, ia mempunyai tiga atom O, satu C, dan dua atom H.
Sumber: Pxhere
Dua atom H dari H 2 CO 3 dilepaskan ke persekitaran sebagai H + , yang menerangkan ciri-ciri berasidnya. Memanaskan larutan asid karbonik dalam air akan mengeluarkan gas.
Gas ini adalah karbon dioksida, CO 2 , molekul anorganik yang berasal dari pembakaran hidrokarbon dan respirasi sel. Sekiranya CO 2 dikembalikan ke bekas air, H 2 CO 3 akan terbentuk semula; oleh itu, asid okso terbentuk apabila bahan tertentu bertindak balas dengan air.
Tindak balas ini tidak hanya diperhatikan untuk CO 2 , tetapi untuk molekul kovalen anorganik lain yang disebut asid oksida.
Oksid mempunyai banyak kegunaan, yang sukar dijelaskan secara umum. Pengaplikasiannya akan sangat bergantung pada atom pusat dan bilangan oksigen.
Mereka boleh digunakan dari sebatian untuk sintesis bahan, baja dan bahan letupan, untuk tujuan analisis atau pengeluaran minuman ringan; Seperti asid karbonik dan asid fosforik, H 3 PO 4 , merupakan sebahagian daripada komposisi minuman ini.
Ciri dan sifat oksida
Sumber: Gabriel Bolívar
Kumpulan hidroksil
Formula HEO generik untuk oksida ditunjukkan dalam gambar di atas. Seperti yang dapat dilihat, ia mempunyai hidrogen (H), oksigen (O) dan atom pusat (E); yang dalam hal asid karbonik, adalah karbon, C.
Hidrogen dalam oksida biasanya melekat pada atom oksigen dan bukan ke atom pusat. Asid fosfor, H 3 PO 3 , mewakili kes tertentu di mana salah satu hidrogen dihubungkan dengan atom fosfor; oleh itu, formula strukturnya paling baik ditunjukkan sebagai (OH) 2 OPH.
Sementara untuk asid nitrat, HNO 2 , ia mempunyai tulang belakang HON = O, jadi ia mempunyai kumpulan hidroksil (OH) yang memisahkan untuk melepaskan hidrogen.
Oleh itu, salah satu ciri utama oksacid bukan hanya mempunyai oksigen, tetapi juga terdapat sebagai kumpulan OH.
Sebaliknya, sebilangan oksida mempunyai apa yang dipanggil kumpulan okso, E = O. Bagi asid fosforus, ia mempunyai kumpulan okso, P = O. Mereka kekurangan atom H, jadi mereka "tidak bertanggungjawab" untuk keasidan.
Atom pusat
Atom pusat (E) mungkin atau mungkin bukan elemen elektronegatif, bergantung pada lokasinya di blok p jadual berkala. Sebaliknya, oksigen, unsur yang sedikit lebih elektronegatif daripada nitrogen, menarik elektron dari ikatan OH; sehingga membenarkan pembebasan ion H + .
Oleh itu, E dikaitkan dengan kumpulan OH. Apabila ion H + dilepaskan, pengionan asid berlaku; iaitu, ia memperoleh cas elektrik, yang pada kebiasaannya negatif. Suatu oksida dapat melepaskan sebilangan ion H + kerana terdapat kumpulan OH dalam strukturnya; dan semakin banyak yang ada, semakin besar cas negatif.
Sulfur untuk asid sulfurik
Asid sulfurik, poliprotik, mempunyai formula molekul H 2 SO 4 . Rumus ini juga boleh ditulis seperti berikut: (OH) 2 SO 2 , untuk menekankan bahawa asid sulfurik mempunyai dua kumpulan hidroksil yang melekat pada sulfur, atom pusatnya.
Reaksi pengionannya adalah:
H 2 SO 4 => H + + HSO 4 -
Kemudian H + kedua dilepaskan dari kumpulan OH yang tersisa, lebih perlahan sehingga keseimbangan dapat dijumpai:
HSO 4 - <=> H + + SO 4 2–
Pemisahan kedua lebih sukar daripada yang pertama, kerana cas positif (H + ) mesti dipisahkan dari cas negatif berganda (SO 4 2- ).
Kekuatan asid
Kekuatan hampir semua oksida yang mempunyai atom pusat yang sama (bukan logam) meningkat dengan peningkatan keadaan pengoksidaan unsur pusat; yang seterusnya berkaitan secara langsung dengan peningkatan bilangan atom oksigen.
Sebagai contoh, tiga siri oksida ditunjukkan yang daya keasidannya disusun dari paling kecil hingga yang paling besar:
H 2 SO 3 <H 2 SO 4
HNO 2 <HNO 3
HClO <HClO 2 <HClO 3 <HClO 4
Dalam kebanyakan oksid yang mempunyai unsur yang berbeza dengan keadaan pengoksidaan yang sama, tetapi tergolong dalam kumpulan yang sama dalam jadual berkala, kekuatan asid meningkat secara langsung dengan keelektronegatifan atom pusat:
H 2 SeO 3 <H 2 SO 3
H 3 PO 4 <HNO 3
HBrO 4 <HClO 4
Bagaimana oksida terbentuk?
Seperti disebutkan di awal, oksida dihasilkan ketika zat tertentu, yang disebut asam oksida, bereaksi dengan air. Ini akan dijelaskan menggunakan contoh yang sama untuk asid karbonik.
CO 2 + H 2 O <=> H 2 CO 3
Asid oksida + air => oksida
Apa yang berlaku ialah molekul H 2 O secara kovalen mengikat dengan molekul CO 2 . Sekiranya air dikeluarkan oleh haba, keseimbangan beralih ke penjanaan semula CO 2 ; iaitu, soda panas akan kehilangan sensasi pancarannya lebih cepat daripada yang sejuk.
Sebaliknya, oksida berasid terbentuk apabila unsur bukan logam bertindak balas dengan air; walaupun, lebih tepatnya, ketika elemen tindak balas membentuk oksida dengan watak kovalen, pelarutan yang dalam air menghasilkan ion H + .
Telah dikatakan bahawa ion H + adalah hasil pengionan oksida yang dihasilkan.
Contoh latihan
Klorida oksida, Cl 2 O 5 , bertindak balas dengan air untuk memberikan asid klorik:
Cl 2 O 5 + H 2 O => HClO 3
Sulfurik oksida, SO 3 , bertindak balas dengan air untuk membentuk asid sulfurik:
SO 3 + H 2 O => H 2 SO 4
Dan oksida berkala, I 2 O 7 , bertindak balas dengan air untuk membentuk asid berkala:
I 2 O 7 + H 2 O => HIO 4
Sebagai tambahan kepada mekanisme klasik ini untuk pembentukan oksida, terdapat reaksi lain dengan tujuan yang sama.
Sebagai contoh, fosforik triklorida, PCl 3 , bertindak balas dengan air untuk menghasilkan asid fosforus, oksida, dan asid hidroklorik, asid hidrhalik.
PCl 3 + 3H 2 O => H 3 PO 3 + HCl
Dan pentaklorida fosforus, PCl 5 , bertindak balas dengan air untuk memberikan asid fosforik dan asid hidroklorik.
PCl 5 + 4 H 2 O => H 3 PO 4 + HCl
Oksida asid logam
Sebilangan logam peralihan membentuk oksida berasid, iaitu, mereka larut dalam air untuk memberikan oksida.
Mangan (VII) oksida (permanganik anhidrat) Mn 2 O 7 dan kromium (VI) oksida adalah contoh yang paling biasa.
Mn 2 O 7 + H 2 O => HMnO 4 (asid permanganik)
CrO 3 + H 2 O => H 2 CrO 4 (asid kromik)
Tatanama
Pengiraan valensi
Untuk menamakan oksida dengan betul, seseorang mesti bermula dengan menentukan bilangan valensi atau pengoksidaan atom pusat E. Bermula dari formula generik HEO, perkara berikut dipertimbangkan:
-O mempunyai valensi -2
-Tegaran H ialah +1
Dengan ini, HEO oksida adalah neutral, jadi jumlah cas valensi mesti sama dengan sifar. Oleh itu, kita mempunyai jumlah algebra berikut:
-2 + 1 + E = 0
E = 1
Oleh itu, valensi E adalah +1.
Maka kita mesti menggunakan valensi yang mungkin dimiliki E. Jika nilai +1, +3 dan +4 adalah antara valensnya, E kemudian "berfungsi" dengan valensi terendahnya.
Namakan asid
Untuk menamakan HEO, anda mulakan dengan menyebutnya asid, diikuti dengan nama E dengan akhiran –ico, jika anda bekerja dengan valensi tertinggi, atau –oso, jika anda bekerja dengan valensi terendah. Apabila terdapat tiga atau lebih, awalan hypo- dan per- digunakan untuk merujuk pada valensi terkecil dan terbesar.
Oleh itu, HEO akan dipanggil:
Beruang asid Hypo (nama E)
Oleh kerana +1 adalah yang terkecil daripada tiga kekuatannya. Dan jika itu adalah HEO 2 , maka E akan mempunyai valensi +3 dan akan disebut:
Beruang asid (nama E)
Dan dengan cara yang sama untuk HEO 3 , dengan E bekerja dengan valensi +5:
Asid (nama E) ico
Contoh
Satu siri oksida dengan tatanama masing-masing disebutkan di bawah.
Oksid dari kumpulan halogen
Halogen campur tangan dengan membentuk oksida dengan valensi +1, +3, +5 dan +7. Klorin, bromin dan yodium dapat membentuk 4 jenis oksida yang sesuai dengan valensi ini. Tetapi satu-satunya oksida yang terbuat dari fluorin adalah asid hipofluoro (HOF), yang tidak stabil.
Apabila oksida kumpulan menggunakan valensi +1, dinamakan seperti berikut: asid hipoklorus (HClO); asid hipobromous (HBrO); asid hypoiodine (HIO); asid hipofluoro (HOF).
Dengan valensi +3 tidak ada awalan yang digunakan dan hanya imbuhan akhiran yang digunakan. Terdapat asid klorus (HClO 2 ), bromous (HBrO 2 ), dan iodin (HIO 2 ).
Dengan valensi +5 tidak ada awalan yang digunakan dan hanya akhiran ico yang digunakan. Terdapat asid klorik (HClO 3 ), bromik (HBrO 3 ) dan iodik (HIO 3 ).
Semasa bekerja dengan valensi +7, awalan per dan akhiran ico digunakan. Terdapat asid perklorik (HClO 4 ), perbromik (HBrO 4 ) dan berkala (HIO 4 ).
Oksidid Kumpulan VIA
Unsur-unsur bukan logam kumpulan ini mempunyai valensi yang paling biasa -2, +2, +4, dan +6, membentuk tiga oksida dalam tindak balas yang paling terkenal.
Dengan valensi +2 cegukan awalan dan beruang akhiran digunakan. Terdapat asid hyposulfurous (H 2 SO 2 ), hyposelenious (H 2 SeO 2 ) dan hypotelurous (H 2 TeO 2 ).
Dengan valensi +4 tiada awalan digunakan dan akhiran beruang digunakan. Terdapat asid sulfurosa (H 2 SO 3 ), selenious (H 2 SeO 3 ) dan berasingan (H 2 TeO 3 ).
Dan apabila mereka bekerja dengan valensi + 6, awalan tidak digunakan dan akhiran ico digunakan. Terdapat asid sulfurik (H 2 SO 4 ), selenik (H 2 SeO 4 ) dan Telluric (H 2 TeO 4 ).
Oksida asid Boron
Boron mempunyai nilai valensi +3. Terdapat asid metabolik (HBO 2 ), piroborik (H 4 B 2 O 5 ) dan ortoborik (H 3 BO 3 ). Perbezaannya adalah dalam jumlah air yang bertindak balas dengan oksida borik.
Karbon oksida
Karbon mempunyai valensi +2 dan +4. Contoh: dengan valensi +2, asid karbonat (H 2 CO 2 ), dan dengan valensi +4, asid karbonik (H 2 CO 3 ).
Kromium oksida
Chromium mempunyai valensi +2, +4, dan +6. Contoh: dengan valensi 2, asid hipokromik (H 2 CrO 2 ); dengan valensi 4, asid kromos (H 2 CrO 3 ); dan dengan valensi 6, asid kromik (H 2 CrO 4 ).
Oksida asid silikon
Silikon mempunyai valensi -4, +2, dan +4. Anda mempunyai asid metasilikat (H 2 SiO 3 ), dan asid pirosilikat (H 4 SiO 4 ). Perhatikan bahawa pada keduanya, Si mempunyai nilai valensi +4, tetapi perbezaannya terletak pada bilangan molekul air yang bertindak balas dengan oksida asidnya.
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- Penyunting. (6 Mac 2012). Formulasi dan tatanama oksida. Dipulihkan dari: si-educa.net
- Wikipedia. (2018). Oksid. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Steven S. Zumdahl. (2019). Oksid. Encyclopædia Britannica. Dipulihkan dari: britannica.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31 Januari 2018). Sebatian Oxoacid Biasa. Dipulihkan dari: thinkco.com