Asid oksi

Struktur dan penghasilan asid oksi

Asid oksi terdiri daripada tiga unsur utama: atom oksigen, unsur pembentuk asid dan sekurang-kurangnya satu atom hidrogen yang terikat kepada oksigen. Atom pusat biasanya bukan logam seperti sulfur, nitrogen atau fosforus. Unsur-unsur ini dipanggil "unsur pembentuk asid". Ini juga boleh termasuk logam tertentu pada keadaan pengoksidaan yang lebih tinggi, seperti mangan (VII). Nama-nama asid oksidicipta daripada nama unsur pembentuk asid, dengan valensinya dinyatakan dalam kurungan, dan menambah akhiran -ic , iaitu asid fosforik, asid sulfurik, asid nitrik, dsb. Jika unsur tertentu terdapat dalam beberapa asid oksi, valensinya mestilah dinyatakan secara mutlak atas nama asid. Asid oksi terutamanya diperoleh melalui tindak balas asid anhidrida dengan air. Anhidrida ialah oksida bukan logam tertentu (atau logam tertentu). Dalam kes ini, asid oksi boleh didapati dalam dua peringkat. Pada peringkat pertama, unsur pembentuk asid dibakar dalam oksigen. Contoh tindak balas sedemikian ialah pembakaran fosforus (yang membentuk molekul empat atom). Fosforus (V) oksida, atau fosforus pentoksida, terbentuk dalam bentuk asap putih. Asid anhidrida yang terhasil kemudiannya dilarutkan dalam air untuk membentuk asid fosforik. Jika metil jingga (penunjuk pH) ditambah ke dalam sistem, larutan akan bertukar menjadi merah, kerana asid yang diperoleh telah menurunkan pH larutan. Cara lain untuk mendapatkan asid oksi ialah melalui tindak balas sesaran (berganda). Apabila anda bertindak dengan asid kuat pada garam tertentu, anda boleh menggantikan asid yang lebih lemah daripada garamnya.

Ciri-ciri asid oksi

Oxyacids dikelaskan sebagai apa yang dipanggil elektrolit , iaitu sebatian yang boleh mengalirkan arus elektrik. Bergantung kepada asid, mereka boleh menjalani pemisahan elektrolitik dalam air ke tahap yang berbeza-beza. Dalam larutan akueus, asid oksi berpecah kepada ion positif (kation) dan ion negatif (anion), yang boleh membawa cas elektrik. Asid dikelaskan kepada:

• asid kuat, yang terurai sepenuhnya kepada kation hidrogen dan anion radikal berasid. Asid oksi yang kuat termasuk asid sulfurik (VI), asid nitrik (V), asid klorik (VII).
• Asid oksia lemah, yang tidak mengalami pemisahan elektrolitik lengkap. Dalam larutan akueus, kebanyakan molekulnya kekal tidak bercampur. Secara amnya, asid berdasarkan unsur keadaan pengoksidaan yang lebih rendah mempunyai kekuatan yang rendah; ini termasuk asid sulfurik (IV) atau nitrik (III). Asid karbonik, H ₂ CO ₃ , ialah asid oksi yang paling lemah. Ia sangat tidak stabil. Ia sering disesarkan daripada larutan oleh asid yang lebih kuat.

Semakin besar keelektronegatifan atom pusat yang membentuk radikal berasid asid tertentu, semakin kuat asid itu sendiri. Jika unsur yang sama membentuk beberapa asid, kekuatannya meningkat dengan bilangan atom oksigen dalam molekul. Selain itu, kekuatan asid oksi boleh ditentukan oleh keupayaannya untuk mengasingkan ion hidrogen (darjah penceraian) . Asid proton tunggal (yang mempunyai satu kation hidrogen) berpisah dalam satu langkah, manakala asid berbilang proton (dengan lebih daripada satu atom hidrogen dalam molekul) berpisah dalam beberapa langkah. Setiap daripada mereka mempunyai persamaan keseimbangan tertentu. Peringkat pertama sentiasa yang terpantas. Atom hidrogen terdisosiasi bergabung dengan molekul air untuk membentuk ion oksonium (H ₃ O ⁺ ). Mereka menyebabkan pH berasid larutan asid akueus. Asid oksi bertindak balas dengan oksida asas dan hidroksida . Hasil daripada tindak balas ini, garam dan air yang sepadan terbentuk. Yang penting, asid oksi tidak bertindak balas dengan oksida berasid. Mereka bertindak balas dengan logam aktif secara kimia (seperti logam alkali tanah atau logam alkali). Logam ini menyesarkan hidrogen daripada molekul asid untuk membentuk garam. Logam mulia (yang tidak begitu aktif secara kimia) tidak bertindak balas dengan asid oksi dengan cara yang sama kerana ia tidak menggantikan atom hidrogennya. Mereka hanya bertindak balas dengan asid pengoksida, iaitu larutan pekat asid sulfurik atau asid nitrik.

Sifat dan aplikasi asid oksia terpilih

Asid sulfurik, H ₂ SO ₄ Ia adalah asid kuat dalam bentuk cecair berminyak. Pada 1.84 g/cm ³ , ketumpatannya hampir dua kali lebih tinggi daripada air. Ia bercampur dengan air dalam hampir setiap nisbah, membebaskan banyak haba. Asid sulfurik sangat higroskopik. Penyelesaian dengan kepekatan 98%asid sulfurik boleh didapati secara komersial. Oleum ialah larutan sulfur oksida, SO ₃ , dalam asid sulfurik. H ₂ SO ₄ ialah produk sampingan utama dalam industri. Ia digunakan untuk penghasilan baja (cth superfosfat ), asid lain (cth asid formik ), detergen pakaian, bahan letupan, racun perosak, getah, kertas dan lain-lain. Asid nitrik, HNO ₃ Asid nitrik ialah cecair tidak berwarna yang mudah larut dalam air. Larutan pekat (kira-kira 68%) mempunyai sifat pengoksidaan yang kuat. HNO ₃ menyebabkan ciri kekuningan protein (tindak balas xanthoproteic). Asid nitrik pekat mengeluarkan asap akibat penguraiannya dengan pembebasan nitrik oksida perang. Aplikasi utama asid nitrik terutamanya termasuk penyediaan bahan kimia lain (seperti garam tertentu, ester atau sebatian nitro). Permintaan penting untuk HNO ₃ datang daripada proses pengeluaran ammonium nitrat. Asid juga digunakan untuk membuat bahan letupan, pewarna, untuk membersihkan permukaan logam dan dalam industri farmaseutikal. Asid fosforik, H ₃ PO ₄ Larutan akueus asid ini (cecair berminyak) pada kepekatan sekitar 85%paling biasa digunakan di makmal. H ₃ PO ₄ tulen juga tersedia: ia datang dalam bentuk kristal putih (pada suhu bilik). Asid fosforik sangat higroskopik. Ia membentuk tiga siri garam: fosfat (V), fosfat dihidrogen (V) dan hidrogen fosfat (V). Asid fosforik adalah produk penting dalam industri. Sebilangan besar daripadanya digunakan dalam proses kimia dan farmaseutikal, seperti dalam pembuatan baja mineral, produk kimia isi rumah, bahan tambahan makanan atau persediaan perubatan. Di samping itu, ia adalah salah satu substrat yang digunakan untuk pengeluaran penyingkiran limescale dan penyediaan penyingkiran karat.