Los oxiácidos son un grupo extremadamente importante de compuestos químicos que tienen una serie de propiedades específicas. Se caracterizan por la presencia de al menos un átomo de oxígeno en el radical ácido. Son una materia prima importante en muchos procesos industriales. Los oxiácidos se utilizan en las industrias química, farmacéutica, papelera y otras.
Estructura y producción de oxiácidos.
Los oxiácidos constan de tres elementos clave: un átomo de oxígeno, un elemento formador de ácido y al menos un átomo de hidrógeno unido al oxígeno. El átomo central suele ser un no metal como el azufre, el nitrógeno o el fósforo. Estos elementos se denominan "elementos formadores de ácido". Estos también pueden incluir ciertos metales en sus estados de oxidación más altos, como el manganeso (VII). Los nombres de los oxiácidos se crean a partir del nombre del elemento formador de ácido, especificando su valencia entre paréntesis, y añadiendo el sufijo -ic , es decir, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, etc. Si un elemento específico está presente en varios oxiácidos, su valencia debe especificarse obligatoriamente en el nombre del ácido. Los oxiácidos se obtienen principalmente mediante la reacción de anhídridos de ácido con agua. Los anhídridos son óxidos de no metales específicos (o ciertos metales). En este caso, los oxiácidos se pueden obtener en dos etapas. En la primera etapa, un elemento formador de ácido se quema en oxígeno. Un ejemplo de tal reacción es la combustión del fósforo (que forma moléculas de cuatro átomos). El óxido de fósforo (V), o pentóxido de fósforo, se forma en forma de humos blancos. El anhídrido de ácido resultante se disuelve luego en agua para formar ácido fosfórico. Si se añade naranja de metilo (un indicador de pH) al sistema, la solución se volverá roja, ya que el ácido obtenido ha bajado el pH de la solución. Otra forma de obtener oxiácidos es mediante reacciones de (doble) desplazamiento. Cuando actúas con un ácido fuerte sobre una sal específica, puedes desplazar un ácido más débil de su sal.
Características de los oxiácidos
Los oxiácidos se clasifican como los llamados electrolitos , es decir, compuestos que pueden conducir la corriente eléctrica. Dependiendo del ácido, pueden sufrir una disociación electrolítica en agua en un grado variable. En soluciones acuosas, los oxiácidos se disocian en iones positivos (cationes) e iones negativos (aniones), que pueden transportar una carga eléctrica. Los ácidos se clasifican en:
- ácidos fuertes, que se disocian completamente en cationes de hidrógeno y aniones radicales ácidos. Los oxiácidos fuertes incluyen ácido sulfúrico (VI), ácido nítrico (V), ácido clórico (VII).
- Oxiácidos débiles, que no experimentan una disociación electrolítica completa. En soluciones acuosas, la mayoría de sus moléculas permanecen sin disociarse. Generalmente, los ácidos basados en elementos de estados de oxidación más bajos tienen poca fuerza; estos incluyen ácido sulfúrico (IV) o nítrico (III). El ácido carbónico, H 2 CO 3 , es el oxiácido más débil. Es muy inestable. A menudo es desplazado de las soluciones por ácidos más fuertes.
Cuanto mayor sea la electronegatividad del átomo central que forma el radical ácido de un ácido dado, más fuerte será el ácido mismo. Si el mismo elemento forma varios ácidos, su fuerza aumenta con el número de átomos de oxígeno en la molécula. Además, la fuerza de un oxiácido puede determinarse por su capacidad para disociar iones de hidrógeno (el grado de disociación) . Los ácidos de un solo protón (que tienen un catión de hidrógeno) se disocian en un solo paso, mientras que los ácidos de múltiples protones (con más de un átomo de hidrógeno en la molécula) se disocian en varios pasos. Cada uno de ellos tiene una ecuación de equilibrio específica. La primera etapa es siempre la más rápida. Los átomos de hidrógeno disociados se combinan con moléculas de agua para formar iones oxonio (H 3 O + ). Provocan el pH ácido de las soluciones ácidas acuosas. Los oxiácidos reaccionan con óxidos e hidróxidos básicos. Como resultado de estas reacciones, se forman las correspondientes sales y agua. Es importante destacar que los oxiácidos no reaccionan con los óxidos ácidos. Reaccionan con metales químicamente activos (como metales alcalinotérreos o metales alcalinos). Estos metales desplazan el hidrógeno de las moléculas de ácido para formar sales. Los metales nobles (que no son muy activos químicamente) no reaccionan con los oxiácidos de manera similar ya que no desplazan sus átomos de hidrógeno. Solo reaccionan con ácidos oxidantes, es decir, una solución concentrada de ácido sulfúrico o ácido nítrico. 
Propiedades y aplicaciones de oxiácidos seleccionados
Ácido sulfúrico, H 2 SO 4 Es un ácido fuerte en forma de líquido aceitoso. Con 1,84 g/cm 3 , su densidad es casi el doble que la del agua. Se mezcla con agua en casi todas las proporciones, liberando mucho calor. El ácido sulfúrico es altamente higroscópico. Una solución con una concentración del 98 %de ácido sulfúrico está disponible comercialmente. El oleum es una solución de óxido de azufre, SO 3 , en ácido sulfúrico. H 2 SO 4 es un subproducto clave en la industria. Se utiliza para la producción de fertilizantes (por ejemplo, superfosfato ), otros ácidos (por ejemplo, ácido fórmico ), detergentes para ropa, explosivos, pesticidas, caucho, papel y otras cosas. Ácido nítrico, HNO 3 El ácido nítrico es un líquido incoloro que se disuelve fácilmente en agua. Las soluciones concentradas (alrededor del 68%) tienen fuertes propiedades oxidantes. El HNO 3 provoca el amarillamiento característico de las proteínas (reacción xantoproteica). El ácido nítrico concentrado emite humos como resultado de su descomposición con la liberación de óxido nítrico marrón. Las principales aplicaciones del ácido nítrico incluyen principalmente la preparación de otras sustancias químicas (como ciertas sales , ésteres o compuestos nitro). Una demanda importante de HNO 3 proviene del proceso de producción de nitrato de amonio. El ácido también se usa para fabricar explosivos, colorantes, para limpiar superficies metálicas y en la industria farmacéutica. Ácido fosfórico, H 3 PO 4 Una solución acuosa de este ácido (un líquido aceitoso) a una concentración de alrededor del 85%es la más utilizada en los laboratorios. También está disponible el H 3 PO 4 puro: se presenta en forma de cristales blancos (a temperatura ambiente). El ácido fosfórico es fuertemente higroscópico. Forma tres series de sales: fosfatos (V), dihidrógeno fosfatos (V) e hidrógeno fosfatos (V). El ácido fosfórico es un producto importante en la industria. Cantidades significativas se consumen en procesos químicos y farmacéuticos, como en la fabricación de fertilizantes minerales, productos químicos domésticos, aditivos para piensos o preparados medicinales. Además, es uno de los sustratos utilizados para la elaboración de preparados desincrustantes y desoxidantes.
