- מבנה כימי
- שמות של מלחי חומצה
- מלחים הידריים חומציים
- מלחי חומצה טרנרית
- דוגמה אחרת
- הַדְרָכָה
- פוספטים
- Citrates
- דוגמאות
- מלחי חומצה של מתכות מעבר
- אופי חומצי
- יישומים
- הפניות
מלחי חומצה או מלחים אצטילן הם אלה נגזר נטרול חלקי של hydrohalic ו oxoacids. לכן, ניתן למצוא מלחים בינאריים וטרינריים בטבע, לא אורגניים או אורגניים. הם מאופיינים בכך שיש פרוטונים חומציים זמינים (H + ).
כתוצאה מכך, הפתרונות שלהם בדרך כלל מובילים להשגת חומציות חומציות (pH <7). עם זאת, לא כל מלחי החומצה מראים מאפיין זה; חלקם למעשה מקורם בתמיסות אלקליות (בסיסיות, עם pH> 7).
סודיום ביקרבונט
המייצג ביותר מבין כל המלחים החומציים הוא מה שמכונה בדרך כלל נתרן ביקרבונט; ידוע גם כאבקת אפייה (תמונה עליונה), או על שמותיהם בהתאמה על ידי השמות המסורתיים, השיטתיים או הקומפוזיציביים.
מה הנוסחה הכימית לסודה לשתייה? NaHCO 3 . כפי שניתן לראות, יש לו רק פרוטון אחד. ואיך הפרוטון הזה קשור? לאחד מאטומי החמצן ויוצרים את קבוצת ההידרוקסיד (OH).
כך ששני אטומי החמצן הנותרים נחשבים לתחמוצות (O 2– ). מבט זה על המבנה הכימי של האניון מאפשר לכנות אותו באופן סלקטיבי יותר.
מבנה כימי
במלחי חומצה ישנה משותפת פרוטון חומצי אחד או יותר, כמו גם מתכת ומתכת. ההבדל בין אלה שמקורם במידרואידים (HA) לבין אוקסו-חומצות (HAO) הוא, באופן הגיוני, אטום החמצן.
עם זאת, גורם המפתח שקובע עד כמה המלח חומצי המדובר (ה- pH שהוא מייצר ברגע שהוא מומס בממס), נשען על חוזק הקשר בין הפרוטון לאניון; זה תלוי גם באופי הקטיון, כמו במקרה של יון האמוניום (NH 4 + ).
הכוח HX, בהיותו X האניון, משתנה בהתאם לממס הממיס את המלח; שהם בדרך כלל מים או אלכוהול. מכאן שאחרי שיקולי שיווי משקל מסוימים בפתרון, ניתן להסיק את רמת החומציות של המלחים שהוזכרו.
ככל שיש לחומצה יותר פרוטונים, כך גדל המספר האפשרי של מלחים שיכולים לצאת ממנה. מסיבה זו בטבע ישנם מלחי חומצה רבים, שרובם מומסים באוקיינוסים ובים הגדולים, כמו גם רכיבים תזונתיים של קרקעות בנוסף לתחמוצות.
שמות של מלחי חומצה
איך קוראים מלחי חומצה? התרבות הפופולרית קיבלה על עצמם להקצות שמות מושרשים עמוקים למלחים הנפוצים ביותר; עם זאת, עבור שארם, לא כל כך ידוע, הכימאים המציאו סדרת צעדים שיעניקו להם שמות אוניברסליים.
לשם כך המליץ ה- IUPAC על סדרה של ננומטורות, שלמרות שהן חלות זהות גם על חומציות חימצון וחמצן, יש הבדלים קלים כאשר משתמשים בהן במלחים שלהן.
יש צורך לשלוט במינוף של חומצות לפני שממשיכים לננומטוריה של מלחים.
מלחים הידריים חומציים
הידראצידים הם למעשה הקשר בין מימן לאטום לא מתכתי (מקבוצות 17 ו -16, למעט חמצן). עם זאת, רק אלה שיש להם שני פרוטונים (H 2 X) מסוגלים ליצור מלחי חומצה.
כך, במקרה של מימן גופרתי (H 2 S), כאשר אחד הפרוטונים שלו מוחלף על ידי מתכת, נתרן, למשל, יש לנו NaHS.
איך קוראים מלח NaHS? ישנן שתי דרכים: השמות וההרכב המסורתיים.
בידיעה שמדובר בגופרית, וכי הנתרן רק בעל ערך של +1 (מכיוון שהוא מקבוצה 1), אנו ממשיכים להלן:
מלח: NaHS
שמות
הרכב: מימן גופרתי גופרתי .
מסורתית: חומצה נתרן גופרתי .
דוגמה נוספת יכולה להיות Ca (HS) 2 :
מלח: Ca (HS) 2
שמות
הרכב: סידן ביס (מימן גופרתי) .
מסורתית: סידן סולפיד חומצי .
כפי שניתן לראות, הקידומות ביז-, טריס, טטרקיס וכו 'מתווספות, בהתאם למספר האניונים (HX) n , כאשר n הוא הערך של אטום המתכת. אז, החלת אותה הנמקה לגבי Fe (HSe) 3 :
מלח: Fe (HSe) 3
שמות
הרכב: טריס (הידרוגוסלניד) מברזל (III) .
מסורתית: ברזל חומצי (III) גופרתי .
מכיוון שלברזל יש בעיקר שני עמקים (+2 ו- +3), הוא מצוין בסוגריים עם ספרות רומיות.
מלחי חומצה טרנרית
המכונים גם אוקסיזלטים, יש להם מבנה כימי מורכב יותר מאשר מלחים חומציים חומציים. באלה, האטום הלא מתכתי יוצר קשרים כפולים עם חמצן (X = O), המסווגים כתחמוצות וקשרים בודדים (X-OH); האחרון אחראי לחומציות של הפרוטון.
הנוטט-קלאביות המסורתיות והקומפוזיציות שומרות על אותן נורמות כמו לגבי אוקסואיצידים ומלחים טרנריים בהתאמה, תוך הבחנה היחידה בהדגשת נוכחות הפרוטון.
לעומת זאת, הננומקלציה השיטתית מתייחסת לסוגי קשרי ה- XO (של תוספת) או למספר החמצן והפרוטונים (זה של מימן של האניונים).
חוזר עם סודה לשתייה, הוא נקרא כך:
מלח: NaHCO 3
שמות
מסורתית: נתרן קרבונט .
הרכב: נתרן מימן קרבונט .
שיטתיות ותוספת מימן של האניונים: הידרוקסידודוקסידוקוקרטונו (-1) נתרן , מימן (טריוקסוקורבונטו) נתרן .
לא פורמלי: סודה לשתייה, סודה לשתייה .
מאיפה מגיעים המונחים 'הידרוקסי' ו'דיוקסיד '? 'הידרוקסי' מתייחס לקבוצת -OH שנשארת באנון HCO 3 - (O 2 C-OH), ו'דיוקסיד 'לשני החמצן האחרים עליהם הקשר הכפול C = O "מהדהד" (תהודה).
מסיבה זו הנונומקלטורה השיטתית, אם כי מדויקת יותר, מעט מורכבת עבור אלו שיזמו את עולם הכימיה. המספר (-1) שווה למטען השלילי של האניון.
דוגמה אחרת
מלח: מג (H 2 PO 4 ) 2
שמות
מסורתית: פוספט מגנזיום החיידק .
הרכב: מגנזיום דיהידרוגן פוספט (שימו לב לשני הפרוטונים).
סיסטמטיקה ותוספת מימן של האניונים: דיהידרוקסידודוקסידופוספטו (-1) מגנזיום , ביס מגנזיום .
על פי הפרשנות המחודשת של הננומטוריה השיטתית, נמצא כי האוניון H 2 PO 4 - יש שתי קבוצות OH, כך ששני אטומי החמצן הנותרים יוצרים תחמוצות (P = O).
הַדְרָכָה
כיצד נוצרים מלחי חומצה? הם תוצר של נטרול, כלומר של התגובה של חומצה עם בסיס. מכיוון שלמלחים אלה פרוטונים חומציים, נטרול אינו יכול להיות שלם, אלא חלקי; אחרת מתקבל המלח הנייטרלי, כפי שניתן לראות במשוואות הכימיות:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (שלם)
H 2 A + NaOH => NaHA + H 2 O (חלקי)
כמו כן, רק לחומצות פוליפרוטיות יכולות להיות נטרול חלקי, שכן לחומצות HNO 3 , HF, HCl וכו ', יש רק פרוטון יחיד. כאן, המלח החומצי הוא NaHA (שהוא פיקטיבי).
אם במקום לנטרל את החומצה הדיפרוטית H 2 A (ליתר דיוק, נוזלית) עם Ca (OH) 2 , אז נוצר מלח הסידן המקביל Ca (HA) 2 . אם נעשה שימוש ב- Mg (OH) 2 , היה מתקבל Mg (HA) 2 ; אם נעשה שימוש ב- LiOH, LiHA; CsOH, CsHA וכן הלאה.
מכאן ניתן להסיק ביחס להיווצרות, שהמלח מורכב מהאניון A שמקורו בחומצה, ומתכת הבסיס המשמשת לנטרול.
פוספטים
חומצה זרחתית (H 3 PO 4 ) היא חומצת אוקסו פוליפרוטו, וזו הסיבה שמקורן כמות גדולה של מלחים. באמצעות KOH כדי לנטרל אותו ובכך להשיג מלחים שלו, יש לנו:
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 מנטרל את אחד הפרוטונים החומציים של H 3 PO 4 , ומוחלף על ידי הקטיון K + במלח הפוספט האשלגן (על פי המינוח המסורתי). תגובה זו ממשיכה להתרחש עד שנוספים אותם מקבלי KOH כדי לנטרל את כל הפרוטונים.
לאחר מכן ניתן לראות כי עד שלוש מלחי אשלגן שונים נוצרים, כאשר לכל אחד מהם התכונות והשימושים האפשריים. ניתן להשיג את אותה תוצאה באמצעות LiOH, ומתן ליתיום פוספטים; או Sr (OH) 2 , ליצירת סטרונציום פוספטים וכן הלאה עם בסיסים אחרים.
Citrates
חומצה לימונית היא חומצה טריקרבוקסילית שנמצאת בפירות רבים. לכן יש לו שלוש קבוצות -COOH, השוות לשלושה פרוטונים חומציים. שוב, כמו חומצה זרחתית, הוא מסוגל לייצר שלושה סוגים של ציטרטים בהתאם למידת הנטרול.
בדרך זו, באמצעות NaOH, מתקבלים מונו-, די- וטריודידיום ציטרטים:
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
משוואות כימיות נראות מסובכות בהתחשב במבנה של חומצת לימון, אך אם ייצגו, התגובות היו פשוטות כמו אלו לגבי חומצה זרחתית.
המלח האחרון הוא נתרן ציטראט ניטרלי, שהנוסחה הכימית שלו היא Na 3 C 6 H 5 O 7 . והשאר נתרן ציטרטים הם: Na 2 C 6 H 6 O 7 , חומצת נתרן ציטרט (או נודין ציטרט); ו- NaC 6 H 7 O 7 , נתרן דיאתר חומצה (או מונוסודיום ציטרט).
אלה דוגמה מובהקת למלחים אורגניים חומציים.
דוגמאות
מלחי חומצה רבים נמצאים בפרחים ובמצעים ביולוגיים רבים אחרים, כמו גם במינרלים. עם זאת, הושמטו מלחי אמוניום, שבניגוד לאחרים אינם נגזרים מחומצה אלא מבסיס: אמוניה.
איך זה אפשרי? זה נובע מתגובת הנטרול של אמוניה (NH 3 ), בסיס המייתר את הפרוטונון ומייצר את קטיון האמוניום (NH 4 + ). NH 4 + , כמו גם קטיוני המתכת האחרים, יכולים להחליף בצורה מושלמת כל אחד מהפרוטונים החומציים של המין החמצני או החמצני.
במקרה של פוספטים של אמוניום וציטרטים, מספיק להחליף את NH 4 עבור K ו- Na , ותתקבל שש מלחים חדשים. כך גם לגבי חומצה פחמנית: NH 4 HCO 3 (אמוניום פחמתי חומצי) ו- (NH 4 ) 2 CO 3 (אמוניום פחמתי).
מלחי חומצה של מתכות מעבר
מתכות מעבר יכולות להיות גם חלק ממלחים שונים. עם זאת, הם פחות ידועים והסינתזות מאחוריהם מציגות דרגה גבוהה יותר של מורכבות בגלל מספר החמצון השונה. דוגמאות למלחים אלה כוללות את הדברים הבאים:
מלח: AgHSO 4
שמות
מסורתית: סולפט כסופי חומצי .
הרכב: מימן גופרתי כסוף .
סיסטמטיקה: מימן כסוף (טטרהוקסידוסולפט) .
מלח: Fe (H 2 BO 3 ) 3
שמות
מסורתית: ברזל (III) בוראט .
הרכב: ברזל (III) דיהידרוגנובורט .
שיטתיות: ברזל טריס (III) .
מלח: Cu (HS) 2
שמות
מסורתית: נחושת חומצית (II) גופרית .
הרכב: נחושת (II) מימן גופרתי .
שיטתית: ביס (מימן גופרתי) של נחושת (II) .
מלח: Au (HCO 3 ) 3
שמות
מסורתית: זהב חומצי (III) פחמתי .
הרכב: מימן פחמתי זהב (III) .
שיטתיות: טריז הזהב (III) .
וכך גם עם מתכות אחרות. העושר המבני הגדול של מלחי חומצה טמון יותר באופי המתכת מזה של האניון; מכיוון שאין הרבה חומציות או אוקסידיים שקיימים.
אופי חומצי
מלחים חומציים בדרך כלל כשהם מומסים במים מולידים תמיסה מימית עם pH נמוך מ- 7. עם זאת, הדבר אינו נכון בהחלט לכל המלחים.
למה לא? מכיוון שהכוחות שקושרים את הפרוטון החומצי לאניון אינם תמיד זהים. ככל שהם חזקים יותר, כך תהיה הנטייה לתת אותו לאמצע פחות; כמו כן, יש תגובה הפוכה שגורמת לעובדה זו לסגת: תגובת ההידרוליזה.
זה מסביר מדוע NH 4 HCO 3 , למרות היותו מלח חומצי, מייצר פתרונות אלקליין:
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 -
בהתחשב במשוואות שיווי המשקל הקודמות, ה- pH הבסיסי מצביע על כך שהתגובות המייצרות OH - מתרחשות באופן עדיף על אלה המייצרים H 3 O + , מין אינדיקטור של תמיסה חומצית.
עם זאת, לא כל האניונים ניתנים להפחתה (F - , Cl - , NO 3 - וכו '); אלה מאלו שמקורם בחומצות ובסיסים חזקים.
יישומים
לכל מלח חומצי שימושים משלו לתחומים שונים. עם זאת, הם יכולים לסכם מספר שימושים נפוצים עבור רובם:
בתעשיית המזון הם משמשים כשמרים או חומרים משמרים, כמו גם בקונדיטוריה, במוצרי היגיינת הפה וייצור תרופות.
-תוספות היגרוסקופיות מיועדות לספוג לחות ו CO 2 בחללים או בתנאים הדורשים זאת.
-מלחי אשלגן וסידן בדרך כלל מוצאים שימושים כדשנים, רכיבים תזונתיים או ריאגנטים במעבדה.
כתוספים לזכוכית, קרמיקה ומלט.
בהכנת תמיסות חיץ, חיוניות לכל אותן תגובות רגישות לשינויים פתאומיים ב- pH. לדוגמא, מאגרי פוספט או אצטט.
ולבסוף, רבים ממלחים אלה מספקים צורות קטנות של יצוק קלילים (בעיקר מתכות מעבר) עם ביקוש רב בעולם הסינתזה האורגנית או האורגנית.
הפניות
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. כִּימִיָה. (מהדורה 8). לימוד CENGAGE, עמ '138, 361.
- בריאן מ. רקמות. (2000). שיווי משקל בסיסיים חלשים ובסיסי חלש. נלקח מ: tissuegroup.chem.vt.edu
- C. Speakman & Neville Smith. (1945). מלחי חומצה של חומצות אורגניות כסטנדרטים pH. כרך טבע 155, עמוד 698.
- ויקיפדיה. (2018). מלחי חומצה. נלקח מ: en.wikipedia.org
- זיהוי חומצות, בסיסים ומלחים. (2013). נלקח מ: ch302.cm.utexas.edu
- תמיסות מלח חומציות ובסיסיות. נלקח מ: chem.purdue.edu
- חואקין נוברו גומז. מלחים הידריים חומציים. נלקח מ: formulacionquimica.weebly.com
- אנציקלופדיה של דוגמאות (2017). מלחי חומצה. התאושש מ: דוגמאות.co