シュウ酸の特性、その形成方法、命名法および例



A シュウ酸 またはオキソ酸は、水素、酸素およびいわゆる中心原子を構成する非金属元素からなる三元酸である。酸素原子の数、したがって非金属元素の酸化状態に応じて、いくつかのシュウ酸が形成されることがあります。.

これらの物質は純粋に無機物です。しかし、炭素は最も知られているシュウ酸の1つを形成することができます：炭酸、H2CO3. その化学式がそれ自身で証明するように、それは３個のＯ原子、１個のＣ原子および２個のＨ原子を有する。.

Hの二つのH原子2CO3 それらはHとして媒体に解放される+, それはその酸性特性を説明します。炭酸水溶液を加熱するとガスが発生します.

このガスは二酸化炭素、COです。2, 炭化水素の燃焼と細胞呼吸に由来する無機分子。 COが返却された場合2 水容器には、H2CO3 再び形成されるでしょう。したがって、特定の物質が水と反応するとオキソ酸が形成されます。.

この反応は、COについて観察されるだけではありません2, しかし酸酸化物と呼ばれる他の無機共有分子については.

シュウ酸は膨大な数の用途を提示し、それらは一般的な用語で説明するのは難しい。その用途は、中心原子と酸素の数に大きく依存します。.

それらは、分析目的またはソフトドリンクの製造のためでさえも、材料、肥料および爆薬の合成のための化合物から使用することができる。炭酸やリン酸と同様に、H3PO4, これらの飲料の構成の一部を形成する.

索引

  • 1シュウ酸の特性と性質
    • 1.1ヒドロキシ基
    • 1.2中心原子
    • 1.3酸強度
  • 2シュウ酸はどのように生成されますか?
    • 2.1トレーニング例
    • 2.2金属シュウ酸
  • 3命名法
    • 3.1価数の計算
    • 3.2酸を指定する
  • 4例
    • 4.1ハロゲン基のシュウ酸
    • 4.2 VIAグループのシュウ酸
    • 4.3ホウ素の酸化剤
    • 4.4蓚酸
    • 4.5シュウ酸クロム
    • 4.6シリコンの酸化剤
  • 5参考文献

シュウ酸の特性と性質

ヒドロキシ基

上の図は、シュウ酸の一般式H.E.Oを示しています。分かるように、それは水素（Ｈ）、酸素（Ｏ）および中心原子（Ｅ）を有する。炭酸の場合は炭素、C.

シュウ酸中の水素は通常、酸素原子に結合しており、中心原子には結合していない。亜リン酸、H3PO3, 水素の１つがリン原子に結合している特定の場合を表す。それゆえ、その構造式は（ＯＨ）として最もよく表される。2OPH.

亜硝酸の間、HNO2, H-O-N = Oの骨格を持つので、解離して水素を放出する水酸基（OH）を持ちます。.

だから、オキサ酸の主な特徴の一つは、それが酸素を持っているだけでなく、それがOH基のようなものであるということです。.

一方、いくつかのオキサ酸は、いわゆるオキソ基、E = Oを有する。亜リン酸の場合、それはオキソ基、Ｐ ＝ Ｏを有する。それらはH原子を欠いているので、それらは酸性度に対して「責任がない」。.

中心原子

中心原子（Ｅ）は、周期表のブロックｐにおけるその位置に応じて、電気陰性元素であってもなくてもよい。一方、酸素は窒素よりわずかに電気陰性度が高い元素であり、OH結合から電子を引き寄せます。したがって、Hイオンの放出を可能にする+.

したがって、EはOH基に結合しています。 Hイオンが放出されたとき+ 酸のイオン化が起こる。つまり、電荷を獲得しますが、その場合は負です。シュウ酸は多くのHイオンを放出することができます+ OH基がその構造にあるように。そしてより多くがあるほど、より大きな負電荷.

硫酸硫黄

硫酸、多塩基性は、分子式として2そう4. この式は次のように書くこともできます。（OH）2そう2, 硫酸は、その中心原子である硫黄に結合した2つの水酸基を持っていることを強調するために.

そのイオン化の反応は次のとおりです。

H2そう4 => H+    +     HSO4-

それから2番目のHが解放されます+ 残りのOH基のうち、よりゆっくりとバランスがとれるようになるまで。

HSO4-    <=>   H+    +     そう42-

正電荷を分離する必要があるため、2回目の解離は1回目の解離よりも困難です（H+二重負電荷（SO）42-）.

酸強度

（金属ではなく）同じ中心原子を有するほとんどすべてのシュウ酸の強度は、中心元素の酸化状態の増加とともに増加する。これは酸素原子数の増加に直接関係しています.

例えば、酸性度が最低から最高の順に並んでいる3つのシリーズのシュウ酸が示されています。

H2そう3 < H2そう4

HNO2 < HNO3

HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

同じ酸化状態を持つが、周期律表の同じ族に属する異なる元素を持つほとんどのシュウ酸では、酸の強度は中心原子の電気陰性度とともに直接増加します。

H2SeO3 < H2そう3

H3PO4 < HNO3

HBrO4 < HClO4

シュウ酸はどのように生成されますか?

冒頭で述べたように、酸酸化物と呼ばれる特定の物質が水と反応すると、シュウ酸が発生します。これは炭酸の同じ例を用いて説明される。.

CO2   +    H2○     <=>    H2CO3

酸酸化物+水=>シュウ酸

何が起こるかはH分子2あるいはCOと共有結合する2. 水が熱によって除去されると、平衡はCO再生にシフトする2;すなわち、熱い炭酸飲料は冷たいものより早くその発泡性感覚を失うでしょう.

一方、非金属元素が水と反応すると酸酸化物が形成されます。しかし、より正確には、反応性元素が共有結合特性を有する酸化物を形成し、その水への溶解がHイオンを生成するとき+.

Hイオンとはすでに言われています+ 得られたシュウ酸のイオン化の生成物である.

トレーニング例

酸化塩素、Cl2○5, 水と反応して塩素酸を生成します。

Cl2○5  +    H2O→HClO3

酸化硫酸、SO3, 水と反応して硫酸を生成します。

そう3   +    H2O => H2そう4

そして周期酸化物、私は2○7, 水と反応して過ヨウ素酸を形成します。

私は2○7   +    H2O => HIO4

シュウ酸の形成のためのこれらの古典的なメカニズムに加えて、同じ目的の他の反応があります。.

例えば、三塩化リン、PCl3, 水と反応して亜リン酸（シュウ酸）と塩酸（ハロゲン化水素酸）を生成する.

PCl3    +    3H2O => H3PO3 +      HCl

五塩化リン、PCl5, 水と反応してリン酸と塩酸を生成する.

PCl5   +    4 H2O => H3PO4    +    HCl

金属オキサイド

いくつかの遷移金属は酸酸化物を形成する、すなわち、それらは水中に溶解してシュウ酸を生じる。.

酸化マンガン（VII）（無水過マンガン酸）Mn2○7 そして酸化クロム（VI）が最も一般的な例です.

Mn2○7   +    H2O => HMnO4 （過マンガン酸）

CrO3      +   H2O => H2CrO4 （クロム酸）

命名法

価数の計算

オキサ酸を正しく命名するために、中心原子Ｅの原子価または酸化数を決定することから始めなければならない。一般式ＨＥＯから出発して、以下が考慮される。

-Oの原子価は-2

-Hの原子価は+1です

これを念頭に置いて、酸化物ＨＥＯは中性であるので、価数の電荷の合計はゼロに等しくなければならない。したがって、次の代数和があります。

-2 + 1 + E = 0

E = 1

したがって、Eの価数は+1です。.

次に、Eを持つ可能性のある価数に頼らなければなりません。価数の間に+ 1、+ 3、および+ 4の値がある場合、Eはその低い価数で "機能".

酸に名前を付ける

HEOに名前を付けるには、まず酸と呼び、次に最高の原子価を扱う場合は接尾辞-icoを付けてEの名前を付けます。最低の価数を扱う場合はu -osoを付けます。 3つ以上ある場合は、接頭辞hypo-とper-を使用して、最小の原子価と最大の原子価を表します。.

だから、HEOは呼ばれるでしょう：

酸 ハイポ（Eの名前）くま

+1は3つの原子価のうち最小のものです。そしてそれがHEOだったら2, Eは+3の価数を持ち、次のように呼ばれます。

酸（Eの名前）くま

そしてHEOについても同じように3, Eが原子価+5で働くとき：

酸（Eの名前）イコ

例

以下は、それぞれの命名法を用いた一連のシュウ酸です。.

ハロゲン基のシュウ酸

ハロゲンは介在して＋１、＋ ３、＋ ５および＋７の原子価を有するシュウ酸を形成する。塩素、臭素およびヨウ素はこれらの原子価に対応する４種類のシュウ酸を形成することができる。しかし、フッ素から調製された唯一のシュウ酸は次亜塩素酸（HOF）であり、これは不安定です。.

このグループのシュウ酸が＋１価を使用するとき、それは次のように命名される：次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）。次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）。次亜ヨウ素酸（HIO）。次亜フッ酸（HOF）.

価数が+3の場合、プレフィックスは使用されず、ベアのサフィックスのみが使用されます。亜塩素酸を持っている（HClO2）、ブロモソ（ＨＢｒＯ）2）とヨドソ（HIO）2）.

価数が+5の場合、接頭辞は使用されず、接尾辞icoのみが使用されます。あなたは塩素酸を持っています（HClO3）、brómico（HBrO）3）とヨウ素（HIO）3）.

価数が+7のときは、perという接頭辞とicoという接尾辞が使われます。あなたは過塩素酸を持っています（HClO4）、過臭素酸（HBrO）4）および定期的（HIO）4）.

VIAグループのシュウ酸

この群の非金属元素は、最も一般的な原子価として-2、+ 2、+ 4、および+6を有し、最も知られている反応では3つのシュウ酸を形成する。.

価数が+2の場合は、接頭辞hipoとベア接尾辞が使用されます。次硫酸（H）があります2そう2）、下品（H）2SeO2）とhypoteluroso（H2テオ2）.

価数が+4の場合は使用されず、Bearの接尾辞が使用されます。あなたは亜硫酸を持っています（H2そう3）、穏やかな（H2SeO3）とテルロソ（H）2テオ3）.

そしてそれらが6価で働くとき、接頭辞は使われず、ico接尾辞が使われます。彼らは硫酸を持っています（H2そう4）、セレン（H）2SeO4）とテルル語（H）2テオ4）.

ホウ素の酸化剤

ホウ素は＋３価を有する。あなたは代謝酸（HBO）を持っています2）ピロボリック（H）4B2○5）および正ホウ素（H）3BO3）違いは酸化ホウ素と反応する水の数にあります.

炭素の酸

炭素は＋２価および＋４価を有する。例：+2価の、炭酸（H）2CO2）、＋ 4価の炭酸（H）2CO3）.

シュウ酸クロム

クロムは＋２、＋ ４および＋６の原子価を有する。例：2価、次亜塩素酸（H）2CrO2; 4価のクロム酸（H2CrO3;そして6価のクロム酸（H2CrO4）.

シリコンの酸化剤

ケイ素は、−４、＋ ２、および＋４の原子価を有する。メタケイ酸（H2SiO3）およびピロ珪酸（Ｈ）4SiO4）両方ともSiは+4価を有するが、違いはその酸酸化物と反応した水分子の数にある。.

参考文献

  1. ホワイト、デイビス、ペック、スタンレー。 （2008）。化学（第8版）。 CENGAGEラーニング.
  2. 編集者（2012年3月6日）しゅう酸の処方と命名以下から取得しました：si-educa.net
  3. ウィキペディア（２０１８）。オキシ酸取得元：en.wikipedia.org
  4. スティーブンS.ズムダール。 （２０１９）。オキシ酸ブリタニカ百科事典取得元：britannica.com
  5. Helmenstine、Anne Marie、Ph.D. （2018年1月31日）一般的なオキソ酸化合物以下から取得しました：thoughtco.com