Os oxiácidos são um grupo extremamente importante de compostos químicos que possuem várias propriedades específicas. Eles são caracterizados pela presença de pelo menos um átomo de oxigênio no radical ácido. Eles são uma importante matéria-prima em muitos processos industriais. Os oxiácidos são usados nas indústrias química, farmacêutica, de papel e outras.
Estrutura e produção de oxiácidos
Os oxiácidos consistem em três elementos principais: um átomo de oxigênio, um elemento formador de ácido e pelo menos um átomo de hidrogênio ligado ao oxigênio. O átomo central é geralmente um não-metal, como enxofre, nitrogênio ou fósforo. Esses elementos são chamados de “elementos formadores de ácido”. Estes também podem incluir certos metais em seus estados de oxidação mais altos, como o manganês (VII). Os nomes dos oxiácidos são criados a partir do nome do elemento formador do ácido, com sua valência especificada entre colchetes, e acrescentando o sufixo -ic , ou seja, ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, etc. oxiácidos, sua valência deve ser absolutamente especificada no nome do ácido. Os oxiácidos são obtidos principalmente através da reação de anidridos de ácido com água. Anidridos são óxidos de não metais específicos (ou certos metais). Neste caso, os oxiácidos podem ser obtidos em duas etapas. No primeiro estágio, um elemento formador de ácido é queimado em oxigênio. Um exemplo de tal reação é a combustão de fósforo (que forma moléculas de quatro átomos). O óxido de fósforo (V), ou pentóxido de fósforo, é formado na forma de vapores brancos. O anidrido ácido resultante é então dissolvido em água para formar ácido fosfórico. Se o alaranjado de metila (indicador de pH) for adicionado ao sistema, a solução ficará vermelha, pois o ácido obtido baixou o pH da solução. Outra maneira de obter oxiácidos é por meio de reações de deslocamento (duplo). Quando você age com um ácido forte em um sal específico, pode deslocar um ácido mais fraco de seu sal.
Características dos oxiácidos
Os oxiácidos são classificados como os chamados eletrólitos , ou seja, compostos que podem conduzir corrente elétrica. Dependendo do ácido, eles podem sofrer dissociação eletrolítica em água em uma extensão variada. Em soluções aquosas, os oxiácidos se dissociam em íons positivos (cátions) e íons negativos (ânions), que podem carregar uma carga elétrica. Os ácidos são classificados em:
- ácidos fortes, que se dissociam completamente em cátions de hidrogênio e ânions radicais ácidos. Oxiácidos fortes incluem ácido sulfúrico (VI), ácido nítrico (V), ácido clórico (VII).
- Oxiácidos fracos, que não sofrem dissociação eletrolítica completa. Em soluções aquosas, a maioria de suas moléculas permanece não dissociada. Geralmente, os ácidos baseados em elementos de estados de oxidação mais baixos têm baixa resistência; estes incluem ácido sulfúrico (IV) ou nítrico (III). O ácido carbônico, H 2 CO 3 , é o oxiácido mais fraco. É muito instável. Muitas vezes é deslocado de soluções por ácidos mais fortes.
Quanto maior a eletronegatividade do átomo central que forma o radical ácido de um determinado ácido, mais forte é o próprio ácido. Se o mesmo elemento forma vários ácidos, sua força aumenta com o número de átomos de oxigênio na molécula. Além disso, a força de um oxiácido pode ser determinada por sua capacidade de dissociar íons de hidrogênio (o grau de dissociação) . Os ácidos de um único próton (que possuem um cátion de hidrogênio) se dissociam em uma única etapa, enquanto os ácidos de vários prótons (com mais de um átomo de hidrogênio na molécula) se dissociam em várias etapas. Cada um deles tem uma equação de equilíbrio específica. A primeira etapa é sempre a mais rápida. Átomos de hidrogênio dissociados combinam-se com moléculas de água para formar íons oxônio (H 3 O + ). Eles causam o pH ácido de soluções ácidas aquosas. Os oxiácidos reagem com óxidos e hidróxidos básicos. Como resultado dessas reações, sais e água correspondentes são formados. É importante ressaltar que os oxiácidos não reagem com óxidos ácidos. Eles reagem com metais quimicamente ativos (como metais alcalino-terrosos ou metais alcalinos). Esses metais deslocam o hidrogênio das moléculas de ácido para formar sais. Os metais nobres (que não são muito ativos quimicamente) não reagem com os oxiácidos de maneira semelhante, pois não deslocam seus átomos de hidrogênio. Eles reagem apenas com ácidos oxidantes, ou seja, uma solução concentrada de ácido sulfúrico ou ácido nítrico. 
Propriedades e aplicações de oxiácidos selecionados
Ácido sulfúrico, H 2 SO 4 É um ácido forte na forma de um líquido oleoso. Com 1,84 g/cm 3 , sua densidade é quase duas vezes maior que a da água. Ele se mistura com a água em quase todas as proporções, liberando bastante calor. O ácido sulfúrico é altamente higroscópico. Uma solução com a concentração de 98 %de ácido sulfúrico está disponível comercialmente. Oleum é uma solução de óxido de enxofre, SO 3 , em ácido sulfúrico. H 2 SO 4 é um subproduto chave na indústria. É usado para a produção de fertilizantes (por exemplo, superfosfato ), outros ácidos (por exemplo, ácido fórmico ), detergentes para a roupa, explosivos, pesticidas, borracha, papel e outras coisas. Ácido nítrico, HNO 3 O ácido nítrico é um líquido incolor que é facilmente solúvel em água. As soluções concentradas (de cerca de 68%) têm fortes propriedades oxidantes. O HNO 3 causa o amarelamento característico das proteínas (a reação xantoproteica). O ácido nítrico concentrado emite fumaça como resultado de sua decomposição com a liberação de óxido nítrico marrom. As principais aplicações do ácido nítrico incluem principalmente a preparação de outras substâncias químicas (como certos sais , ésteres ou nitrocompostos). Uma demanda importante de HNO 3 vem do processo de produção de nitrato de amônio. O ácido também é usado para fazer explosivos, corantes, para limpar superfícies metálicas e na indústria farmacêutica. Ácido fosfórico, H 3 PO 4 Uma solução aquosa desse ácido (um líquido oleoso) em uma concentração em torno de 85%é a mais utilizada em laboratórios. O H 3 PO 4 puro também está disponível: ele vem na forma de cristais brancos (à temperatura ambiente). O ácido fosfórico é fortemente higroscópico. Forma três séries de sais: fosfatos (V), dihidrogenofosfatos (V) e hidrogenofosfatos (V). O ácido fosfórico é um produto importante na indústria. Quantidades significativas são consumidas em processos químicos e farmacêuticos, como na fabricação de fertilizantes minerais, produtos químicos domésticos, aditivos alimentares ou preparações medicinais. Além disso, é um dos substratos utilizados para a produção de preparações de descalcificação e desoxidação.
