Happoa koskevat ominaisuudet, niiden muodostuminen, nimikkeistö ja esimerkit

 happihappo tai oksohappo on kolmiarvoinen happo, joka koostuu vedystä, hapesta ja ei-metallisesta elementistä, joka muodostaa ns. Riippuen happiatomien lukumäärästä ja siten ei-metallisen elementin hapettumisolosuhteista, voidaan muodostaa useita oksa- happoja.

Nämä aineet ovat puhtaasti epäorgaanisia; Hiili voi kuitenkin muodostaa yhden tunnetuimmista hapoista: hiilihappo, H₂CO₃. Koska sen kemiallinen kaava osoittautuu itsestään, siinä on kolme O: ta, yksi C: sta ja kahdesta H: sta.

H: n kaksi H-atomia₂CO₃ ne vapautetaan väliaineeseen H: na⁺, joka selittää sen happamat ominaisuudet. Jos hiilihapon vesiliuosta kuumennetaan, se vapauttaa kaasun.

Tämä kaasu on hiilidioksidi, CO₂, epäorgaaninen molekyyli, joka on peräisin hiilivetyjen ja soluhengityksen poltosta. Jos CO palautetaan₂ vesisäiliöön, H₂CO₃ muodostuisi uudelleen; siksi muodostuu oksohappo, kun tietty aine reagoi veden kanssa.

Tätä reaktiota ei havaita vain CO: n suhteen₂, mutta muille epäorgaanisille kovalenttisille molekyyleille, joita kutsutaan happioksideiksi.

Happoilla on suuri määrä käyttötapoja, joita on vaikea kuvata yleisesti. Sen käyttö riippuu valtavasti keskusatomista ja oksygeenien määrästä.

Niitä voidaan käyttää yhdisteistä materiaalien, lannoitteiden ja räjähteiden synteesissä jopa analyyttisiin tarkoituksiin tai virvoitusjuomien valmistukseen; kuten hiilihapolla ja fosforihapolla, H₃PO₄, jotka muodostavat osan juomien koostumuksesta.

indeksi

• 1 Hapan hapon ominaisuudet ja ominaisuudet
  • 1.1 Hydroksiryhmät
  • 1.2 Keski-atomi
  • 1.3 Happo
• 2 Miten hapat muodostuvat?
  • 2.1 Koulutustavat
  • 2.2 Metallihapot
• 3 Nimikkeistö
  • 3.1 Valenssin laskeminen
  • 3.2 Määritä happo
• 4 Esimerkkejä
  • 4.1 Halogeeniryhmän hapet
  • 4.2 VIA-ryhmän hapet
  • 4.3 Boorin happohapot
  • 4.4 Hiilihapot
  • 4.5 Kromihapot
  • 4.6 Silikonihapot
• 5 Viitteet

Hapon hapon ominaisuudet ja ominaisuudet

Hydroksiryhmät

Ylemmässä kuvassa on yleinen kaava H.E.O hapoille. Kuten voidaan nähdä, siinä on vety (H), happi (O) ja keskiatomi (E); että hiilihapon tapauksessa on hiili, C.

Happojen happo on yleensä kytketty happiatomiin eikä keskusatomiin. Fosforihappo, H₃PO₃, edustaa erityistä tapausta, jossa yksi vetyistä on sitoutunut fosforiatomiin; siksi sen rakennekaava on parhaiten edustettuna (OH)₂OPH.

Vaikka typpihappoa, HNO₂, on luuranko H-O-N = O, joten siinä on hydroksyyliryhmä (OH), joka hajottaa vetyä.

Niinpä yksi hapen hapon pääominaisuuksista ei ole vain se, että sillä on happea, vaan myös se, että se on kuin OH-ryhmä.

Toisaalta joillakin hapoilla on oksoryhmä, E = O. Fosforihapon tapauksessa siinä on oksoryhmä, P = O. Heiltä puuttuu H-atomeja, joten ne eivät ole vastuussa happamuudesta.

Keski-atomi

Keski-atomi (E) voi olla elektronegatiivinen elementti, riippuen sen sijainnista jaksollisen taulukon lohkossa p. Toisaalta happi, joka on hiukan enemmän elektronegatiivista kuin typpi, houkuttelee elektroneja OH-sidoksesta; siten mahdollistetaan H-ionin vapautuminen⁺.

E on siis kytketty OH-ryhmiin. Kun H-ioni vapautuu⁺ tapahtuu hapon ionisointi; se hankkii sähkövaroituksen, joka sen tapauksessa on negatiivinen. Happo voi vapauttaa niin monta H-ionia⁺ kuten OH-ryhmissä on sen rakenne; ja mitä enemmän on, sitä suurempi on negatiivinen varaus.

Rikki rikkihapolle

Rikkihapon, polyprotiinin, molekyylikaava on H₂SW₄. Tämä kaava voidaan kirjoittaa myös seuraavasti: (OH)₂SW₂, korostamaan, että rikkihapossa on kaksi hydroksyyliryhmää, jotka ovat liittyneet rikiin, sen keskusatomiin.

Sen ionisaation reaktiot ovat:

H₂SW₄ => H⁺    +     HSO₄^-

Sitten toinen H vapautuu⁺ jäljellä olevasta OH-ryhmästä, hitaammin siihen pisteeseen, jossa tasapaino voidaan todeta:

HSO₄^-    <=>   H⁺    +     SW₄^2-

Toinen dissosiaatio on vaikeampaa kuin ensimmäinen, koska positiivinen varaus on erotettava (H⁺) kaksinkertaisen negatiivisen maksun (SO₄^2-).

Happo

Lähes kaikkien saman hapon (ei metallin) happojen määrä kasvaa keskielementin hapetustilan kasvun myötä; joka puolestaan ​​liittyy suoraan happiatomien määrän kasvuun.

Esimerkiksi näytetään kolme sarjaa hapanhappoja, joiden happamuusvoimat tilataan alimmasta korkeimpaan:

H₂SW₃ < H₂SW₄

HNO₂ < HNO₃

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

Useimmissa hapoissa, joilla on erilaiset elementit, joilla on sama hapetustila, mutta jotka kuuluvat samaan jaksollisen taulukon ryhmään, hapon vahvuus kasvaa suoraan keskusatomin elektronegatiivisuudella:

H₂SeO₃ < H₂SW₃

H₃PO₄ < HNO₃

HBrO₄ < HClO₄

Miten hapet muodostuvat?

Kuten alussa mainittiin, hapat muodostuvat, kun tietyt aineet, joita kutsutaan hapen oksideiksi, reagoivat veden kanssa. Tämä selitetään käyttämällä samaa hiilihapon esimerkkiä.

CO₂   +    H₂O     <=>    H₂CO₃

Happooksidi + vesi => hapan happo

Mitä tapahtuu, on se, että H-molekyyli₂Tai sitoutuu kovalenttisesti CO: n kanssa₂. Jos vesi poistetaan lämmöllä, tasapaino siirtyy CO-regeneraatioon₂; Toisin sanoen kuuma höyrytettävä juoma menettää kuohuvan tunteen aikaisemmin kuin kylmä.

Toisaalta hapon oksidit muodostuvat, kun ei-metallinen elementti reagoi veden kanssa; vaikka tarkemmin sanottuna, kun reaktiivinen elementti muodostaa kovalenttisen luonteen omaavan oksidin, jonka liukeneminen veteen muodostaa H-ioneja⁺.

On jo sanottu, että H-ionit⁺ ovat tuloksena olevan hapon ionisaation tuote.

Koulutuksen esimerkkejä

Kloorioksidi, Cl₂O₅, Reagoi veden kanssa, jolloin saadaan kloorihappoa:

cl₂O₅  +    H₂O => HClO₃

Rikkidioksidi, SO₃, Reagoi veden kanssa muodostaen rikkihappoa:

SW₃   +    H₂O => H₂SW₄

Ja jaksollinen oksidi, minä₂O₇, Reagoi veden kanssa muodostaen periodista happoa:

minä₂O₇   +    H₂O => HIO₄

Näiden klassisten oksasien muodostumismekanismien lisäksi on muita saman tarkoituksen mukaisia ​​reaktioita.

Esimerkiksi fosforitrikloridi, PCl₃, reagoi veden kanssa fosforihapon, hapon ja kloorivetyhapon, vetyhalogeenin, tuottamiseksi.

PCI₃    +    3H₂O => H₃PO₃ +      HCl:

Ja fosforipentakloridi, PCl₅, reagoi veden kanssa, jolloin saadaan fosforihappoa ja suolahappoa.

PCI₅   +    4 H₂O => H₃PO₄    +    HCl:

Metallihapot

Jotkin siirtymämetallit muodostavat hapen oksideja, ts. Ne liukenevat veteen hapon muodostamiseksi.

Mangaanioksidi (VII) (vedetön permangaani) Mn₂O₇ ja kromioksidi (VI) ovat yleisimpiä esimerkkejä.

mn₂O₇   +    H₂O => HMnO₄ (permangaanihappo)

CrO₃      +   H₂O => H₂CrO₄ (kromihappo)

nimistö

Valenssin laskeminen

Oksidihapon oikeaksi nimeämiseksi on aloitettava määrittämällä keskiatomin valenssi- tai hapettumisnumero E. Alkaen yleisestä kaavasta HEO, tarkastellaan seuraavaa:

-O: lla on valenssi -2

-H: n valenssi on +1

Tässä mielessä hapettava HEO on neutraali, joten valenssien varausten summa on oltava nolla. Siten meillä on seuraava algebrallinen summa:

-2 + 1 + E = 0

E = 1

Siksi E: n valenssi on +1.

Sitten meidän on käytettävä mahdollisia valensseja, joilla voi olla E. Jos sen valenssien välillä on arvot +1, +3 ja +4, E "toimii" sen alemman valenssin kanssa.

Nimeä happo

HEO: n nimeämisessä aloitat kutsumalla sitä hapoksi, jota seuraa E: n nimi suffiksilla -ico, jos työskentelet korkeimman valenssin, u -oson kanssa, jos työskentelet pienimmällä valenssilla. Kun on kolme tai enemmän, etuliitteitä hypo- ja per- käytetään viittaamaan pienimpiin ja suurimpiin valensseihin..

HEO: ta kutsutaan siis:

happo nikotus(E-nimi)kantaa

Koska +1 on pienin kolmesta valenssistaan. Ja jos se olisi HEO₂, sitten E: llä olisi valenssi +3 ja sitä kutsuttaisiin:

Happo (E-nimi)kantaa

Ja samalla tavoin HEO: lle₃, jossa E työskentelee valenssin +5 kanssa:

Happo (E-nimi)ICO

esimerkit

Alla on joukko hapanhappoja ja niiden nimikkeitä.

Halogeeniryhmän hapet

Halogeenit vaikuttavat happojen muodostumiseen valensseilla +1, +3, +5 ja +7. Kloori, bromi ja jodi voivat muodostaa neljä tyyppistä happoa, jotka vastaavat näitä valensseja. Mutta ainoa fluorista valmistettu happo on hypofluorihappo (HOF), joka on epävakaa.

Kun ryhmän hapetti käyttää valenssia +1, se nimetään seuraavasti: hypokloorihappo (HClO); hypobromihappo (HBrO); hypoiodoosihappo (HIO); Hypofluorihappo (HOF).

Valenssilla +3 etuliitettä ei käytetä ja vain karhun suffiksia käytetään. Sinulla on kloorihapot (HClO₂), bromoso (HBrO)₂) ja Yodoso (HIO)₂).

Valenssilla +5 etuliiteä ei käytetä ja vain sufiksi ico käytetään. Sinulla on kloorihapot (HClO₃), brómico (HBrO)₃) ja jodi (HIO)₃).

Kun työskennellessäsi valenssilla +7, käytetään etuliitteitä ja suffiksia ico. Sinulla on perklorihappoja (HClO₄), perbromi (HBrO)₄) ja määräajoin (HIO)₄).

VIA-ryhmän hapet

Tämän ryhmän ei-metallielementeillä on yleisimpiä valensseja -2, +2, +4 ja +6, jotka muodostavat kolme hapan tunnetuimmissa reaktioissa.

Valenssilla +2 käytetään prefiksi hipoa ja karhun suffiksia. Sinulla on hyposulfuriinihapot (H₂SW₂), hyposelenious (H₂SeO₂) ja hypoteluroso (H₂TeO₂).

Valenssilla +4 etuliiteä ei käytetä ja karhun suffiksia käytetään. Sinulla on rikkihapot (H₂SW₃), selenious (H₂SeO₃) ja teluroso (H)₂TeO₃).

Ja kun he työskentelevät valenssin + 6 kanssa, etuliitteitä ei käytetä ja käytetään ico-oheistuotetta. Niissä on rikkihappoja (H₂SW₄), seleeninen (H₂SeO₄) ja telluuri (H₂TeO₄).

Boronihapot

Boorilla on valenssi +3. Sinulla on metaboliset hapot (HBO)₂), piroborinen (H₄B₂O₅) ja orthoboric (H₃BO₃). Ero on boorioksidin kanssa reagoivan veden määrässä.

Hiilihapot

Hiilessä on valenssit +2 ja +4. Esimerkkejä: valenssi +2, hiilipitoinen happo (H₂CO₂) ja valenssilla +4 hiilihappoa (H₂CO₃).

Kromioksidit

Kromissa on valenssit +2, +4 ja +6. Esimerkkejä: valenssilla 2, hypokromihapolla (H₂CrO₂); valenssilla 4, kromihapolla (H₂CrO₃); ja valenssilla 6, kromihapolla (H₂CrO₄).

Piidioksidit

Silikonilla on valenssit -4, +2 ja +4. Siinä on metasilihappoa (H₂SiO₃) ja pyrosilihappo (H₄SiO₄). Huomaa, että molemmissa Si: ssä on +4 valenssi, mutta ero on niiden vesimolekyylien lukumäärässä, jotka reagoivat sen happioksidin kanssa.

viittaukset

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE Learning.
2. Editori. (6. maaliskuuta 2012). Hapan happojen formulointi ja nimikkeistö. Haettu osoitteesta si-educa.net
3. Wikipedia. (2018). Oksihappo-. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
4. Steven S. Zumdahl. (2019). Oksihappo-. Encyclopædia Britannica. Haettu osoitteesta: britannica.com
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. tammikuuta 2018). Yleiset oksohappoyhdisteet. Haettu osoitteesta thinkco.com