- Kemiallinen rakenne
- Happosuolojen nimikkeistö
- Hapan happamat suolat
- Ternaarihapposuolat
- Toinen esimerkki
- koulutus
- fosfaatit
- sitraatit
- esimerkit
- Siirtymämetallien happamat suolat
- Hapan merkki
- Sovellukset
- Viitteet
Happosuolat tai oksi ovat suolat, jotka on johdettu osittainen neutralointi halogeenivetyhappojen ja oxoacids. Siksi binaarisia ja kolmiosaisia suoloja voidaan löytää luonnosta, joko epäorgaanisia tai orgaanisia. Niille on ominaista, että käytettävissä on happamia protoneja (H +).
Tästä johtuen niiden liuokset johtavat yleensä happamien väliaineiden (pH <7) saamiseen. Kaikilla happosuoloilla ei kuitenkaan ole tätä ominaisuutta; jotkut todellakin ovat peräisin emäksisiä liuoksia (emäksisiä, joiden pH on> 7).
Natriumbikarbonaatti
Edustavin kaikista happamista suoloista on se, joka tunnetaan yleisesti natriumbikarbonaattina; tunnetaan myös nimellä leivinjauhe (yläkuva), tai niiden vastaavia nimiä säätelee perinteinen, systemaattinen tai koostumuksellinen nimikkeistö.
Mikä on ruokasoodan kemiallinen kaava? NaHCO 3. Kuten voidaan nähdä, siinä on vain yksi protoni. Ja miten tämä protoni on sitoutunut? Toiseen happiatomeista muodostaen hydroksidiryhmän (OH).
Joten kahta jäljellä olevaa happiatomia pidetään oksideina (O 2–). Tämä näkemys anionin kemiallisesta rakenteesta antaa sen nimetä selektiivisemmin.
Kemiallinen rakenne
Happosuoloilla on yleisesti läsnä yksi tai useampi hapan protoni, samoin kuin metalli ja ei-metalli. Ero hyrahappojen (HA) ja oksohappojen (HAO) välillä on loogisesti happiatomi.
Avaintekijä, joka määrittää, kuinka hapan suola on (pH, jonka se tuottaa liuotettuna liuottimeen), riippuu kuitenkin protonin ja anionin välisen sidoksen lujuudesta; se riippuu myös luonteesta kationin, kuten tapauksessa ammoniumioni (NH 4 +).
Voima HX, joka on X-anioni, vaihtelee liuottimen mukaan, joka liuottaa suolan; joka on yleensä vettä tai alkoholia. Siksi tiettyjen tasapainoon liittyvien näkökohtien jälkeen liuoksessa voidaan päätellä mainittujen suolojen happotaso.
Mitä enemmän protoneja hapolla on, sitä suurempi mahdollinen suolojen määrä voi siitä muodostua. Tästä syystä luonnossa on monia happosuoloja, joista suurin osa on liuennut suuriin valtameriin ja meriin, samoin kuin oksidien lisäksi maaperän ravintokomponentit.
Happosuolojen nimikkeistö
Kuinka happosuolat nimetään? Populaarikulttuuri on itse ottanut itselleen syvälle juurtuneiden nimien antamisen yleisimmille suoloille; muille, ei niin tunnetuille, kemistit ovat kuitenkin suunnitelleet sarjan vaiheita antaakseen heille yleiset nimet.
Tätä tarkoitusta varten IUPAC on suositellut sarjaa nimikkeistöjä, joissa, vaikka ne soveltavat samoja hyrahappoja ja happohappoja, on pieniä eroja niiden suolojen kanssa käytettäessä.
Happojen nimikkeistö on hallittava ennen siirtymistä suolojen nimikkeistöön.
Hapan happamat suolat
Vetyhapot ovat olennaisesti sidos vedyn ja ei-metallisen atomin välillä (ryhmistä 17 ja 16 happea lukuun ottamatta). Kuitenkin, vain ne, joilla on kaksi protonia (H 2 X) kykenevät muodostamaan suolat.
Näin ollen, kun kyseessä on rikkivedyn (H 2 S), kun yksi sen protonien korvataan metalli, natrium, esimerkiksi, meillä on NaHS.
Miksi NaHS-suolaa kutsutaan? On olemassa kaksi tapaa: perinteinen nimikkeistö ja koostumus.
Tietäen, että se on sulfidi ja että natriumilla on vain valenssi +1 (koska se on ryhmästä 1), jatkamme alla:
Suola: NaHS
nimikkeistöt
Koostumus: natriumvetysulfidi.
Perinteinen: natriumhapposulfidi.
Toinen esimerkki voi olla myös Ca (HS) 2:
Suola: Ca (HS) 2
nimikkeistöt
Koostumus: Kalsiumbis (rikkivety).
Perinteinen: Hapan kalsiumsulfidi.
Kuten voidaan nähdä, lisätään etuliitteet bis-, tris-, tetrakis- jne. Anionien lukumäärän (HX) n mukaan, missä n on metalliatomin valenssi. Joten saman päättelyn käyttäminen Fe (HSe) 3: lle:
Suola: Fe (HSe) 3
nimikkeistöt
Koostumus: Raudan (III) tris (vetyoselenidi).
Perinteinen: Hapan rauta (III) sulfidi.
Koska raudalla on pääasiassa kaksi valenssia (+2 ja +3), se on merkitty suluissa roomalaisin numeroin.
Ternaarihapposuolat
Niitä kutsutaan myös oksisaltoiksi, niillä on monimutkaisempi kemiallinen rakenne kuin happamilla hydrasidisuoloilla. Näissä epämetallinen atomi muodostaa kaksoissidokset hapen (X = O) kanssa, luokiteltu oksideiksi, ja yksisidokset (X-OH); jälkimmäinen on vastuussa protonin happamuudesta.
Perinteisissä ja koostumusnimikkeistöissä ylläpidetään samoja normeja kuin oksohapoilla ja niiden vastaavilla kolmisuoloilla, ainoana erotuksena, joka korostaa protonin läsnäoloa.
Toisaalta systemaattisessa nimikkeistössä otetaan huomioon XO-sidosten tyypit (lisäykset) tai hapeiden ja protonien lukumäärä (anionien vety).
Palattuaan ruokasoodaan se nimetään seuraavasti:
Salt: NaHCO 3
nimikkeistöt
Perinteinen: natriumkarbonaatti.
Koostumus: natriumvetykarbonaatti.
Anionien systemaattisuus ja vetylisäys: Hidroksidodioksidokarbonato (-1) natrium, vety (trioksidokarbonato) natrium.
Epävirallinen: Leivosooda, leivin sooda.
Mistä termit "hydroksi" ja "dioksidi" ovat peräisin? 'Hydroksi' tarkoittaa -OH-ryhmää, joka jää jäljellä anioniin HCO 3 - (O 2 C-OH), ja 'dioksidi' kahteen muuhun happea, jolla C = O-kaksoissidos "resonoi" (resonanssi).
Tästä syystä systemaattinen nimikkeistö, vaikkakin tarkempi, on hiukan monimutkainen kemian maailmaan aloittaneille. Luku (-1) on yhtä suuri kuin anionin negatiivinen varaus.
Toinen esimerkki
Suola: Mg (H 2 PO 4) 2
nimikkeistöt
Perinteinen: magnesiumdisidifosfaatti.
Koostumus: magnesiumdivetyfosfaatti (huomioi kaksi protonia).
Anionien systemaattisuus ja vetylisäys: dihidroksidodioksidofosfato (-1) magnesium, bis-magnesium.
Tulkitsemalla systemaattisen nimikkeistön uudelleen, meillä on, että anionissa H 2 PO 4 - on kaksi OH-ryhmää, joten kaksi jäljellä olevaa happiatomia muodostavat oksideja (P = O).
koulutus
Kuinka happosuolat muodostuvat? Ne ovat neutraloinnin tuotetta, toisin sanoen hapon reaktiota emäksen kanssa. Koska näillä suoloilla on happamia protoneja, neutralointi ei voi olla täydellistä, mutta osittaista; muuten saadaan neutraali suola, kuten kemiallisista yhtälöistä voidaan nähdä:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (Complete)
H 2 A + NaOH => NaHa + H 2 O (Osittainen)
Samoin vain polyprotic hapot voivat olla osittainen neutralointia, koska hapot HNO 3, HF, HCI, jne., On vain yksi protoni. Hapan suola on tässä NaHA (joka on kuvitteellinen).
Jos sen sijaan neutraloinnin diproottinen happo H 2 A (tarkemmin, eli vetyhapon), Ca (OH) 2, niin vastaava kalsiumsuola Ca (HA) 2 olisi syntynyt. Jos käytettäisiin Mg (OH) 2: ta, saadaan Mg (HA) 2; jos LiOH: ta käytettiin, LiHA; CsOH, CsHA ja niin edelleen.
Tämän perusteella muodostumisen osalta päätellään, että suola koostuu anionista A, joka tulee haposta, ja neutralointiin käytetyn emäksen metallista.
fosfaatit
Fosforihappoa (H 3 PO 4) on polyprotic okso happo, joka on siksi suuri määrä suoloja, jotka on johdettu siitä. Käyttämällä KOH: ta sen neutraloimiseksi ja siten sen suolojen saamiseksi, meillä on:
H 3 PO 4 + KOH => KH 2 PO 4 + H 2 O
KH 2 PO 4 + KOH => K 2 HPO 4 + H 2 O
K 2 HPO 4 + KOH => K 3 PO 4 + H 2 O
KOH neutraloi yksi happamia protoneja, H 3 PO 4, on korvattu K + kationi on kalium-dihapon fosfaattisuola (mukaan perinteinen nimikkeistö). Tämä reaktio jatkuu, kunnes samat KOH-ekvivalentit lisätään kaikkien protonien neutraloimiseksi.
Sitten voidaan nähdä, että muodostuu korkeintaan kolme erilaista kaliumsuolaa, joilla jokaisella on vastaavat ominaisuudet ja mahdolliset käyttötavat. Sama tulos voidaan saada käyttämällä LiOH: ta, jolloin saadaan litiumfosfaatteja; tai Sr (OH) 2, strontiumfosfaattien muodostamiseksi ja niin edelleen muiden emästen kanssa.
sitraatit
Sitruunahappo on trikarboksyylihappo, jota esiintyy monissa hedelmissä. Siksi siinä on kolme –COOH-ryhmää, mikä on yhtä suuri kuin kolme happamaa protonia. Jälleen, kuten fosforihappo, se pystyy tuottamaan kolmen tyyppisiä sitraatteja neutraloitumisasteesta riippuen.
Tällä tavalla saadaan NaOH: ta käyttämällä mono-, di- ja trinatriumsitraatteja:
OHC 3 H 4 (COOH) 3 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + H 2 O
OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + NaOH => OHC 3 H 4 (COONa) 3 + H 2 O
Kemialliset yhtälöt näyttävät monimutkaisilta ottaen huomioon sitruunahapon rakenne, mutta jos ne esitetään, reaktiot olisivat yhtä yksinkertaisia kuin fosforihapon reaktiot.
Viimeinen suola on neutraali natriumsitraatti, jonka kemiallinen kaava on Na 3 C 6 H 5 O 7. Ja muut natrium sitraatit ovat: Na 2 C 6 H 6 O 7, natrium hapan sitraatti (tai dinatriumsitraatti); ja NaCl 6 H 7 O 7, natrium dihappo sitraatti (tai mononatriumsitraatti).
Nämä ovat selkeä esimerkki happamista orgaanisista suoloista.
esimerkit
Monia happosuoloja löytyy kukista ja monista muista biologisista substraateista, samoin kuin mineraaleista. Ammoniumsuolat on kuitenkin jätetty pois, jotka, toisin kuin muut, eivät johdu haposta, vaan emäksestä: ammoniakista.
Miten se on mahdollista? Se johtuu neutralointi reaktio ammoniakin (NH 3), pohja, joka deprotonates ja tuottaa ammoniumkationi (NH 4 +). NH 4 +, samoin kuin muut metallikationit, voi täysin korvata mitä tahansa happamia protoneja että vetyhapon tai oxacid lajeja.
Ammoniumfosfaattien ja sitraattien tapauksessa riittää, että K4 ja Na korvataan NH4: llä, ja saadaan kuusi uutta suolaa. Sama pätee hiilihappo: NH 4 HCO 3 (hapan ammoniumkarbonaattia) ja (NH 4) 2 CO 3 (ammoniumkarbonaatti).
Siirtymämetallien happamat suolat
Siirtymämetallit voivat myös olla osa erilaisia suoloja. Kuitenkin, ne ovat vähemmän tunnettuja, ja niiden takana olevat synteetit ovat suuremman monimutkaisuusasteen erilaisista hapetusluvuista johtuen. Esimerkkejä näistä suoloista ovat seuraavat:
Suola: AgHSO 4
nimikkeistöt
Perinteinen: Hapan hopea sulfaatti.
Koostumus: hopeasulfaatti.
Systemaattisyys: Hopeavety (tetraoksidosulfaatti).
Suola: Fe (H 2 BO 3) 3
nimikkeistöt
Perinteinen: rauta (III) dihappoboraatti.
Koostumus: Rauta (III) dihydrogenoboraatti.
Systemaattisyys: Iron Tris (III).
Suola: Cu (HS) 2
nimikkeistöt
Perinteinen: Hapan kupari (II) sulfidi.
Koostumus: Kupari (II) rikkivety.
Systemaattinen: kuparin (II) bis (rikkivety).
Suola: Au (HCO 3) 3
nimikkeistöt
Perinteinen: hapan kulta (III) karbonaatti.
Koostumus: kultavetykarbonaatti (III).
Systemaattisyys: Golden Tris (III).
Ja niin kuin muiden metallien kanssa. Happojen suolojen suuri rakenteellinen rikkaus on enemmän metallin kuin anionin luonteessa; koska hydrahappoja tai hapeja ei ole olemassa.
Hapan merkki
Happamiset suolat yleensä veteen liuenneena tuottavat vesipitoisen liuoksen, jonka pH on alle 7. Kuitenkaan, tämä ei ole totta kaikille suoloille.
Miksi ei? Koska hapotonta protonia anioniin sitovat voimat eivät ole aina samoja. Mitä vahvemmat ne ovat, sitä vähemmän on taipumus antaa se keskelle; Samoin on olemassa päinvastainen reaktio, joka saa tämän tosiasian taantumaan: hydrolyysireaktio.
Tämä selittää, miksi NH 4 HCO 3, vaikka se on hapan suola, tuottaa alkalisia liuoksia:
NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +
HCO 3 - + H 2 O <=> H 2 CO 3 + OH -
HCO 3 - + H 2 O <=> CO 3 2– + H 3 O +
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Kun otetaan huomioon aikaisemmat tasapainoyhtälöt, emäksinen pH osoittaa, että reaktiot, jotka tuottavat OH - tapahtuvat mieluummin kuin ne, jotka tuottavat H 3 O +: ta, happoliuoksen indikaattorilajia.
Kuitenkin kaikki anionit voidaan hydrolysoida (F -, Cl -, NO 3 -, jne.); Nämä ovat niitä, jotka ovat peräisin vahvoista hapoista ja emäksistä.
Sovellukset
Jokaisella happosuolalla on omat käyttötarkoituksensa eri aloille. Ne voivat kuitenkin tiivistää useimpia niistä yleisistä käyttötavoista:
- Elintarviketeollisuudessa niitä käytetään hiivina tai säilöntäaineina sekä makeisissa, suuhygieniatuotteissa ja lääkkeiden valmistuksessa.
-Ne jotka ovat hygroskooppisia on tarkoitettu imemään kosteutta ja CO 2 tiloissa tai olosuhteissa, jotka vaativat sitä.
-Kalium- ja kalsiumsuoloja löytyy yleensä lannoitteiksi, ravintokomponenteiksi tai laboratorioreagensseiksi.
-Lisäaineina lasi, keramiikka ja sementit.
- Valmistettaessa puskuriliuoksia, jotka ovat välttämättömiä kaikille reaktioille, jotka ovat herkkiä pH: n äkillisille muutoksille. Esimerkiksi fosfaatti- tai asetaattipuskurit.
- Ja lopuksi, monet näistä suoloista tarjoavat kiinteitä ja helposti hallittavissa olevia kationien muotoja (erityisesti siirtymämetalleja), joilla on suuri kysyntä epäorgaanisen tai orgaanisen synteesin maailmassa.
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. Kemia. (8. painos). CENGAGE-oppiminen, s. 138, 361.
- Brian M. Kudos. (2000). Kehittynyt heikko happo ja heikko emästasapaino. Otettu: kudosryhmä.kemia.vt.edu
- C. Speakman ja Neville Smith. (1945). Orgaanisten happojen happosuolat pH-normeina. Luonnontilavuus 155, sivu 698.
- Wikipedia. (2018). Happosuolat. Kuvannut: en.wikipedia.org
- Happojen, emästen ja suolojen tunnistaminen. (2013). Ostettu: ch302.cm.utexas.edu
- Happo- ja emäksiset suolaratkaisut. Ostettu: chem.purdue.edu
- Joaquín Navarro Gómez. Hapan happamat suolat. Ostettu: formulacionquimica.weebly.com
- Esimerkien tietosanakirja (2017). Happosuolat. Palautettu osoitteesta esimerkit.co