- Structura chimică
- Nomenclatorul sărurilor acide
- Săruri hidrice acide
- Săruri de acid ternar
- Alt exemplu
- Instruire
- fosfaţi
- citrați
- Exemple
- Sărurile acide ale metalelor de tranziție
- Caracterul acid
- Aplicații
- Referințe
Cele Sărurile acide sau sărurile oxi sunt cele derivate din neutralizarea parțială a hidrohalogenat și oxoacizi. Prin urmare, sărurile binare și ternare pot fi găsite în natură, fie anorganice, fie organice. Se caracterizează prin faptul că au protoni acide disponibili (H + ).
Datorită acestui fapt, soluțiile lor conduc în general la obținerea de medii acide (pH <7). Cu toate acestea, nu toate sărurile acide prezintă această caracteristică; unele au, de fapt, soluții alcaline (de bază, cu pH> 7).
Bicarbonat de sodiu
Cea mai reprezentativă dintre toate sărurile acide este ceea ce este cunoscut sub denumirea de bicarbonat de sodiu; de asemenea, cunoscut sub numele de praf de copt (imaginea de sus), sau cu numele respective guvernate de nomenclatura tradițională, sistematică sau compozițională.
Care este formula chimică pentru bicarbonat de sodă? NaHCO 3 . După cum se poate observa, are doar un proton. Și cum este legat acest proton? La unul dintre atomii de oxigen, care formează grupa hidroxid (OH).
Deci, cei doi atomi de oxigen rămași sunt considerați ca oxizi (O 2– ). Această viziune a structurii chimice a anionului îi permite să fie numită mai selectiv.
Structura chimică
Sărurile acide au în comun prezența unuia sau mai multor protoni acide, precum și a unui metal și a unui nemetal. Diferența dintre cele care provin din hidracide (HA) și oxoacide (HAO) este, în mod logic, atomul de oxigen.
Cu toate acestea, factorul cheie care determină cât de acidă este sarea în cauză (pH-ul pe care îl produce odată dizolvat într-un solvent), se bazează pe rezistența legăturii dintre proton și anion; depinde și de natura cationului, ca în cazul ionului de amoniu (NH 4 + ).
Forța HX, fiind X anionul, variază în funcție de solventul care dizolvă sarea; care este în general apă sau alcool. Prin urmare, după anumite considerații de echilibru în soluție, se poate deduce nivelul de aciditate al sărurilor menționate.
Cu cât acidul are mai mulți protoni, cu atât este mai mare numărul posibil de săruri care pot ieși din acesta. Din acest motiv, în natură, există multe săruri acide, cele mai multe situându-se dizolvate în marile oceane și mări, precum și componente nutritive ale solurilor, pe lângă oxizi.
Nomenclatorul sărurilor acide
Cum se numesc sărurile acide? Cultura populară a presupus să atribuie nume adânc înrădăcinate celor mai comune săruri; cu toate acestea, pentru restul acestora, nu sunt atât de cunoscuți, chimiștii au conceput o serie de pași pentru a le da nume universale.
În acest scop, IUPAC a recomandat o serie de nomenclaturi, care, deși se aplică la fel pentru hidracide și oxacide, prezintă ușoare diferențe atunci când sunt utilizate cu sărurile lor.
Este necesar să stăpânești nomenclatura acizilor înainte de a trece la nomenclatura sărurilor.
Săruri hidrice acide
Hidracidele sunt în esență legătura dintre hidrogen și un atom nemetalic (din grupele 17 și 16, cu excepția oxigenului). Cu toate acestea, numai cei care au doi protoni (H 2 X) sunt capabili să formeze săruri acide.
Astfel, în cazul hidrogenului sulfurat (H 2 S), atunci când unul dintre protoni săi este înlocuit cu un metal, de sodiu, de exemplu, avem NaHS.
Cum se numește sare NaHS? Există două moduri: nomenclatura tradițională și compoziția.
Știind că este o sulfură și că sodiul are doar o valență de +1 (pentru că provine din grupa 1), continuăm mai jos:
Sare: NaHS
Nomenclatoare
Compoziție: sulfură de hidrogen de sodiu .
Tradițional: sulfură de acid sodic .
Un alt exemplu poate fi și Ca (HS) 2 :
Sare: Ca (HS) 2
Nomenclatoare
Compoziție: bis calciu (hidrogen sulfurat) .
Tradițional: sulfură acidă de calciu .
După cum se poate vedea, se adaugă prefixele bis-, tris, tetrakis etc., în funcție de numărul de anioni (HX) n , unde n este valența atomului de metal. Așadar, aplicând același raționament pentru Fe (HSe) 3 :
Sare: Fe (HSe) 3
Nomenclatoare
Compoziție: Tris (hidrogenoselenidă) de fier (III) .
Tradițional: sulfură de fier acid (III) .
Deoarece fierul are în principal două valențe (+2 și +3), este indicat în paranteze cu cifre romane.
Săruri de acid ternar
Numite și oxizali, au o structură chimică mai complexă decât sărurile acide hidracide. În acestea, atomul nemetalic formează duble legături cu oxigenul (X = O), clasificat ca oxizi și legături unice (X-OH); acesta din urmă fiind responsabil pentru aciditatea protonului.
Nomenclatura tradițională și de compoziție menține aceleași norme ca pentru oxoacide și sărurile ternare respective, cu singura distincție de a evidenția prezența protonului.
Pe de altă parte, nomenclatura sistematică are în vedere tipurile de legături XO (de adaos) sau numărul oxigenilor și protonilor (cel al hidrogenului anionilor).
Revenind cu bicarbonatul de sodiu, acesta este denumit după cum urmează:
Sare: NaHCO 3
Nomenclatoare
Tradițional: carbonat de sodiu .
Compoziție: carbonat de sodiu hidrogen .
Sistematic și adăugarea hidrogenului anionilor: Hidroxidodioxidocarbonato (-1) sodiu , hidrogen (trioxidocarbonato) sodiu .
Informal: bicarbonat de sodiu, bicarbonat de sodiu .
De unde provin termenii „hidroxi” și „dioxid”? „Hidroxi“ se referă la gruparea -OH rămasă în anion HCO 3 - (O 2 C-OH), și „dioxidul“ la celelalte două oxigen pe care C = O dublă legătură „rezonanța“ (rezonanță).
Din acest motiv, nomenclatura sistematică, deși mai exactă, este un pic complicată pentru cei inițiați în lumea chimiei. Numărul (-1) este egal cu sarcina negativă a anionului.
Alt exemplu
Sare: Mg (H 2 PO 4 ) 2
Nomenclatoare
Tradițional: fosfat de diacid de magneziu .
Compoziție: fosfat de dihidrogen de magneziu (rețineți cei doi protoni).
Sistematic și adăugare de hidrogen a anionilor: dihidroxidodioxidofosfato (-1) magneziu , bis magneziu .
Reinterpretând nomenclatura sistematică, se constată că anionul H 2 PO 4 - are două grupe OH, deci cei doi atomi de oxigen rămași formează oxizi (P = O).
Instruire
Cum se formează sărurile acide? Ele sunt produsul neutralizării, adică al reacției unui acid cu o bază. Deoarece aceste săruri au protoni acidi, neutralizarea nu poate fi completă, ci parțială; altfel se obtine sarea neutra, asa cum se poate observa in ecuatiile chimice:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (complet)
H 2 A + NaOH => NaHA + H 2 O (parțială)
De asemenea, numai acizii polipotici pot avea neutralizări parțiale, deoarece acizii HNO 3 , HF, HCl etc., au doar un singur proton. Aici, sarea acidă este NaHA (care este fictivă).
Dacă în loc să neutralizeze acidul diprotic H 2 A (mai precis, un hidracid), cu Ca (OH) 2 , atunci sarea de calciu corespunzătoare Ca (HA) 2 ar fi fost generată . Dacă s-ar utiliza Mg (OH) 2, s- ar obține Mg (HA) 2 ; dacă a fost utilizat LiOH, LiHA; CsOH, CsHA ș.a.
Din aceasta se concluzionează în ceea ce privește formarea, că sarea este formată din anionul A care provine din acid și din metalul bazei utilizate pentru neutralizare.
fosfaţi
Acidul fosforic (H 3 PO 4 ) este un oxo acid poliprotic, motiv pentru care derivă o cantitate mare de săruri. Folosind KOH pentru a-l neutraliza și obține astfel sărurile sale, avem:
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 neutralizeaza unul dintre protoni acizi ai H 3 PO 4 , fiind înlocuit cu K + cation în sarea fosfat diacid de potasiu (conform nomenclaturii tradiționale). Această reacție continuă să aibă loc până când se adaugă aceleași echivalenți KOH pentru a neutraliza toți protonii.
Se poate observa apoi că se formează până la trei săruri diferite de potasiu, fiecare cu proprietățile și utilizările sale posibile. Același rezultat ar putea fi obținut folosind LiOH, dând fosfați de litiu; sau Sr (OH) 2 , pentru a forma fosfați de stronțiu și așa mai departe cu alte baze.
citrați
Acidul citric este un acid tricarboxilic prezent în multe fructe. Prin urmare, are trei grupe –COOH, care este egală cu trei protoni acide. Din nou, la fel ca acidul fosforic, este capabil să genereze trei tipuri de citrate în funcție de gradul de neutralizare.
În acest fel, utilizând NaOH, mono-, di- și trisodiu sunt obținute:
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
Ecuațiile chimice arată complicate, având în vedere structura acidului citric, dar dacă sunt reprezentate, reacțiile ar fi la fel de simple ca cele pentru acidul fosforic.
Ultima sare este neutru citrat de sodiu, a cărui formulă chimică este Na 3 C 6 H 5 O 7 . Și celelalte citratii de sodiu sunt: Na 2 C 6 H 6 O 7 , citrat acid de sodiu (sau citrat disodic); și NaC 6 H 7 O 7 , citrat diacid de sodiu (sau citrat monosodic).
Acestea sunt un exemplu clar de săruri organice acide.
Exemple
Multe săruri acide se găsesc în flori și în multe alte substraturi biologice, precum și în minerale. Cu toate acestea, sărurile de amoniu au fost omise, care, spre deosebire de celelalte, nu derivă dintr-un acid, ci dintr-o bază: amoniacul.
Cum este posibil? Se datorează reacției de neutralizare a amoniacului (NH 3 ), o bază care se deprotonează și produce cationul de amoniu (NH 4 + ). NH 4 + , precum și celelalte cationi metalice, pot substitui perfect oricare dintre protonii acizi ai speciilor hidracide sau oxacide.
În cazul fosfaților și citraților de amoniu, este suficient să se substituie NH 4 cu K și Na și se vor obține șase noi săruri. Același lucru este valabil cu acid carbonic: NH 4 HCO 3 (carbonat acid de amoniu) și (NH 4 ) 2 CO 3 (carbonat de amoniu).
Sărurile acide ale metalelor de tranziție
Metalele de tranziție pot face parte și din diferite săruri. Cu toate acestea, sunt mai puțin cunoscute, iar sintezele din spatele lor prezintă un grad mai mare de complexitate datorită diferitelor numere de oxidare. Exemple de aceste săruri includ următoarele:
Sare: AgHSO 4
Nomenclatoare
Tradițional: sulfat de argint acid .
Compoziție: sulfat de hidrogen de argint .
Sistematic: hidrogen de argint (tetraoxidosulfat) .
Sare: Fe (H 2 BO 3 ) 3
Nomenclatoare
Tradițional: borat diacid de fier (III) .
Compoziție: dihidrogenoborat de fier (III) .
Sistematic: Tris de fier (III) .
Sare: Cu (HS) 2
Nomenclatoare
Tradițional: sulfură acidă de cupru (II) .
Compoziție: sulfură de hidrogen de cupru (II) .
Sistematic: Bis (sulfură de hidrogen) de cupru (II) .
Sare: Au (HCO 3 ) 3
Nomenclatoare
Tradițional: carbonat auriu (III) .
Compoziție: carbonat de hidrogen de aur (III) .
Sistematică: Trisul de Aur (III) .
La fel și cu alte metale. Marea bogăție structurală a sărurilor acide stă mai mult în natura metalului decât în cea a anionului; întrucât nu există prea multe hidracide sau oxacide.
Caracterul acid
Sărurile acide, în general, dizolvate în apă, dau naștere unei soluții apoase cu un pH mai mic decât 7. Cu toate acestea, acest lucru nu este strict valabil pentru toate sărurile.
De ce nu? Deoarece forțele care leagă protonul acid de anion nu sunt întotdeauna aceleași. Cu cât sunt mai puternici, cu atât mai puțin va fi tendința de a o da la mijloc; De asemenea, există o reacție opusă care face ca acest fapt să regreseze: reacția de hidroliză.
Aceasta explică de ce NH 4 HCO 3 , deși este o sare acidă, generează soluții alcaline:
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 -
Având în ecuațiile de echilibru anterioare, pH - ul de bază indică faptul că reacțiile care produc OH - apar preferențial celor care produc H 3 O + specie, un indicator dintr - o soluție acidă.
Cu toate acestea, nu toți anionii pot fi hidrolizați (F - , Cl - , NO 3 - etc.); Acestea sunt cele care provin din acizi și baze puternice.
Aplicații
Fiecare sare acidă are propriile sale utilizări pentru diferite câmpuri. Cu toate acestea, acestea pot rezuma o serie de utilizări comune pentru majoritatea dintre ele:
-În industria alimentară sunt folosiți ca drojdii sau conservanți, precum și în cofetărie, în produse de igienă orală și la fabricarea medicamentelor.
-Ceea ce sunt higroscopice sunt destinate să absoarbă umiditatea și CO 2 în spațiile sau condițiile care o necesită.
-Sărurile de potasiu și calciu găsesc în general utilizări ca îngrășăminte, componente nutritive sau reactivi de laborator.
-Cum aditivi pentru sticlă, ceramică și cimenturi.
-În pregătirea soluțiilor tampon, esențiale pentru toate acele reacții sensibile la modificări bruște ale pH-ului. De exemplu, tampoane fosfat sau acetat.
-În sfârșit, multe dintre aceste săruri oferă forme solide și ușor de gestionat de cationi (în special metale de tranziție), cu o mare cerere în lumea sintezei anorganice sau organice.
Referințe
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Learning, p 138, 361.
- Brian M. Tissue. (2000). Acid slab avansat și echilibru de bază slabă. Luat de la: tissuegroup.chem.vt.edu
- C. Speakman & Neville Smith. (1945). Sărurile acide ale acizilor organici ca standarde de pH. Volumul naturii 155, pagina 698.
- Wikipedia. (2018). Săruri acide. Preluat de la: en.wikipedia.org
- Identificarea acizilor, bazelor și sărurilor. (2013). Preluat de la: ch302.cm.utexas.edu
- Soluții acide și bazice de sare. Luat de la: chem.purdue.edu
- Joaquín Navarro Gómez. Săruri hidrice acide. Preluat de la: formulacionquimica.weebly.com
- Enciclopedia exemplelor (2017). Săruri acide. Recuperat din: exemple.co