Nomenclatura de sais ácidos (oxisal), formação, exemplos



O sais ácidos ou oxisales são aqueles que derivam da neutralização parcial de hidrazidas e oxoácidos. Portanto, sais binários e ternários, sejam inorgânicos ou orgânicos, podem ser encontrados na natureza. Eles são caracterizados por terem prótons ácidos disponíveis (H+).

Devido a isso, geralmente suas soluções levam à obtenção de meio ácido (pH <7). No entanto, nem todos os sais ácidos exibem essa característica; alguns realmente originam soluções alcalinas (básicas, com pH> 7).

O mais representativo de todos os sais ácidos é o que é comumente conhecido como bicarbonato de sódio; também conhecido como fermento em pó (imagem superior), ou com seus respectivos nomes regidos pela nomenclatura tradicional, sistemática ou de composição.

Qual é a fórmula química do bicarbonato de sódio? NaHCO3. Como pode ser visto, tem apenas um próton. E como o próton está ligado? Para um dos átomos de oxigênio, formando o grupo hidróxido (OH).

Assim, os dois átomos de oxigênio remanescentes são considerados óxidos (O2-). Essa visão da estrutura química do ânion torna possível nomeá-lo de forma mais seletiva.

Estrutura química

Os sais ácidos têm em comum a presença de um ou mais prótons ácidos, bem como de um metal e um não-metal. A diferença entre aqueles que vêm de hidratos de hidrogênio (HA) e oxoácidos (HAO) é, logicamente, o átomo de oxigênio.

No entanto, o fator chave que determina o grau de acidez do sal em questão (o pH que ele produz uma vez dissolvido em um solvente) recai sobre a força da ligação entre o próton e o ânion; também depende da natureza do cátion, como no caso do íon amônio (NH4+).

A força H-X, sendo X o ânion, varia de acordo com o solvente que dissolve o sal; que geralmente é água ou álcool. A partir daqui, após certas considerações de equilíbrio em solução, o nível de acidez dos sais mencionados pode ser deduzido.

Quanto mais prótons o ácido tiver, maior o número de sais possíveis que podem emergir dele. Por esta razão, na natureza existem muitos sais ácidos, a maioria dos quais são dissolvidos em grandes oceanos e mares, bem como componentes nutricionais de solos e óxidos.

Índice

  • 1 estrutura química
  • 2 Nomenclatura de sais ácidos
    • 2.1 Sais do ácido hídrico
    • 2.2 Sais do ácido ternário
    • 2.3 Outro exemplo
  • 3 Treinamento
    • 3.1 Fosfatos
    • 3.2 Citratos
  • 4 exemplos
    • 4.1 Sais ácidos de metais de transição
  • 5 personagem ácido
  • 6 usos
  • 7 referências

Nomenclatura dos sais ácidos

Como os sais ácidos são nomeados? A cultura popular foi contratada para atribuir nomes profundamente enraizados aos sais mais comuns; No entanto, para o resto deles, não tão bem conhecidos, os químicos conseguiram uma série de passos para dar-lhes nomes universais.

Com este propósito, a IUPAC recomendou uma série de nomenclaturas que, embora se apliquem igualmente a hidroácidos e oxácidos, apresentam pequenas diferenças quando usadas com seus sais.

É necessário dominar a nomenclatura de ácidos antes de passar para a nomenclatura de sais.

Sais do ácido ácido

As hidrazidas são essencialmente a união entre o hidrogênio e um átomo não metálico (dos grupos 17 e 16, com exceção do oxigênio). No entanto, apenas aqueles que têm dois prótons (H2X) são capazes de formar sais ácidos.

Assim, no caso do sulfeto de hidrogênio (H2S), quando um de seus prótons é substituído por um metal, sódio, por exemplo, tem NaHS.

O que é o sal NaHS chamado? Existem duas maneiras: nomenclatura e composição tradicionais.

Sabendo que é um enxofre, e que o sódio tem apenas uma valência de +1 (porque é do grupo 1), continuaremos com o seguinte:

Sal: NaHS

Nomenclaturas

Composição: Sulfeto de hidrogênio de sódio.

Tradicional: Sulfureto de ácido de sódio.

Outro exemplo também pode ser Ca (HS)2:

Sal: Ca (HS)2

Nomenclaturas

Composição: Cálcio bis (sulfeto de hidrogênio).

Tradicional: Ácido sulfúrico de cálcio.

Como pode ser visto, os prefixos bis-, tris, tetraquis, etc., são adicionados de acordo com o número de ânions (HX).n, onde n é a valência do átomo metálico. Então, aplicando o mesmo raciocínio para a Fé (HSe)3:

Sal: Fé (HSe)3

Nomenclaturas

Composição: Ferro (III) hidrogênio tris (hidrogênio).

Tradicional: Sulfureto de ácido de ferro (III).

Como o ferro tem principalmente duas valências (+2 e +3), é indicado entre parênteses com números romanos.

Sais do ácido ternário

Também chamado de oxisal, eles têm uma estrutura química mais complexa do que os sais ácidos ácidos. Nestes, o átomo não metálico forma ligações duplas com oxigênio (X = O), catalogado como óxidos e ligações simples (X-OH); sendo este último responsável pela acidez do próton.

As nomenclaturas tradicionais e composicionais mantêm os mesmos padrões para os oxoácidos e seus respectivos sais ternários, com a única distinção de destacar a presença do próton.

Por outro lado, a nomenclatura sistemática considera os tipos de ligações XO (adição) ou o número de oxigênios e prótons (o hidrogênio dos ânions).

Retornando com o bicarbonato de sódio, é nomeado da seguinte forma:

Sal: NaHCO3

Nomenclaturas

Tradicional: hidrogenocarbonato de sódio.

Composição: Hidrogenocarbonato de sódio.

Adição sistemática e hidrogênio dos ânions: Carbonato de dióxido de hidróxido de sódio (-1), Hidrogénio de sódio (carbonato de trióxido).

Informal: Bicarbonato de sódio, bicarbonato de sódio.

De onde vêm os termos 'hidroxi' e 'dioxide'? 'Hidroxi' refere-se ao grupo -OH remanescente no ânion HCO3- (O2C-OH), e 'dióxido' para os outros dois oxigénio em que eles "ressoam" a ligação dupla C = O (ressonância).

Por essa razão, a nomenclatura sistemática, embora mais precisa, é um pouco complicada para aqueles iniciados no mundo da química. O número (-1) é igual à carga negativa do ânion.

Outro exemplo

Sal: Mg (H2PO4)2

Nomenclaturas

Tradicional: Fosfato de magnésio e diácido.

Composição: fosfato di-hidrogenado de magnésio (note os dois prótons).

Adição sistemática e hidrogênio dos ânions: diidroxidiofosfato de magnésio e di-hidroxi (-1), bis [dihidrogênio de magnésio (tetraoxiofosfato)].

Interpretando a nomenclatura sistemática novamente, temos o ânion H2PO4- tem dois grupos OH, então os dois átomos de oxigênio restantes formam óxidos (P = O).

Treinamento

Como os sais ácidos são formados? São um produto da neutralização, isto é, da reação de um ácido com uma base. Como esses sais têm prótons ácidos, a neutralização não pode ser completa, mas parcial; caso contrário, o sal neutro é obtido, como pode ser visto nas equações químicas:

H2A + 2NaOH => Na2A + 2H2O (completo)

H2A + NaOH => NaHA + H2O (parcial)

Além disso, apenas os ácidos polipróticos podem ter neutralizações parciais, uma vez que os ácidos HNO3, HF, HCl, etc., possuem apenas um único próton. Aqui, o sal ácido é NaHA (que é fictício).

Se em vez de neutralizar o ácido diprótico H2A (mais precisamente, uma hidrazida), com Ca (OH)2então o sal de cálcio Ca (HA) teria sido gerado2 correspondente Se Mg (OH) foi usado2, você obteria Mg (HA)2; se LiOH, LiHA foram usados; CsOH, CsHA e assim por diante.

Daqui conclui-se, no que diz respeito à formação, que o sal é formado pelo anião A que provém do ácido e do metal da base utilizado para a neutralização.

Fosfatos

Ácido fosfórico (H3PO4) é um poliprótico oxo-ácido, de modo que uma grande quantidade de sais deriva dele. Usando o KOH para neutralizá-lo e assim obter seus sais, você tem:

H3PO4 + KOH => KH2PO4 + H2O

KH2PO4 + KOH => K2HPO4 + H2O

K2HPO4 + KOH => K3PO4 + H2O

O KOH neutraliza um dos prótons ácidos de H3PO4, sendo substituído pelo K cation+ no sal de fosfato de di�ido de pot�sio (de acordo com a nomenclatura tradicional). Esta reação continua até que os mesmos equivalentes de KOH sejam adicionados para neutralizar todos os prótons.

Pode-se ver então que até três diferentes sais de potássio são formados, cada um com suas respectivas propriedades e possíveis usos. O mesmo resultado pode ser obtido usando LiOH, dando fosfatos de lítio; ou Sr (OH)2, para formar fosfatos de estrôncio e assim por diante com outras bases.

Citratos

O ácido cítrico é um ácido tricarboxílico presente em muitas frutas. Portanto, tem três grupos -COOH, que é igual a três prótons ácidos. Novamente, assim como o ácido fosfórico, é capaz de gerar três tipos de citratos, dependendo do grau de neutralização.

Assim, usando NaOH, citratos mono-, di- e tri-sódicos são obtidos:

OHC3H4(COOH)3 + NaOH => OHC3H4(COONa) (COOH)2 + H2O

OHC3H4(COONa) (COOH)2 + NaOH => OHC3H4(COONa)2(COOH) + H2O

OHC3H4(COONa)2(COOH) + NaOH => OHC3H4(COONa)3 + H2O

As equações químicas parecem complicadas, dada a estrutura do ácido cítrico, mas, para representá-lo, as reações seriam tão simples quanto as do ácido fosfórico.

O último sal é o citrato de sódio neutro, cuja fórmula química é Na3C6H5O7. E os outros citratos de sódio são: Na2C6H6O7citrato de ido de sio (ou citrato de dissio); e NaC6H7O7citrato de sódio diácido (ou citrato monossódico).

Estes são exemplos claros de sais de ácidos orgânicos.

Exemplos

Muitos sais ácidos são encontrados em flores e muitos outros substratos biológicos, assim como em minerais.No entanto, os sais de amônio foram omitidos, os quais, ao contrário dos outros, não derivam de um ácido, mas de uma base: a amônia.

Como é possível? É devido à reação de neutralização da amônia (NH3), base que desprotona e produz o cátion amônio (NH4+). O NH4+Como os outros cátions de metal, ele pode perfeitamente substituir qualquer um dos prótons ácidos das espécies hídrica ou oxídica.

Para o caso dos fosfatos de amónio e citratos, é suficiente substituir o K e o Na por NH4e seis novos sais serão obtidos. O mesmo acontece com o ácido carbônico: NH4HCO3 (carbonato de amónio) e (NH4)2CO3 (carbonato de amónio).

Sais ácidos de metais de transição

Os metais de transição também podem fazer parte de vários sais. No entanto, eles são menos conhecidos e as sínteses por trás deles apresentam um maior grau de complexidade devido aos diferentes números de oxidação. Entre estes sais, os seguintes são contados como exemplos:

Sal: AgHSO4

Nomenclaturas

Tradicional: Sulfato ácido de prata.

Composição: Sulfato de hidrogênio de prata.

Sistemática: Prata de hidrogênio (tetraoxidossulfato).

Sal: Fé (H2BO3)3

Nomenclaturas

Tradicional: Borato diácido de ferro (III).

Composição: Ferro di-hidrogenoboro (III).

Sistemática: Tris [dihidrogênio de ferro (trioxidoborato)] (III).

Sal: Cu (HS)2

Nomenclaturas

Tradicional: Ácido sulfúrico de cobre (II).

Composição: Hidrogenossulfeto de cobre (II).

Sistemática: Bis (sulfeto de hidrogênio) cobre (II).

Sal: Au (HCO)3)3

Nomenclaturas

Tradicional: Carbonato ácido de ouro (III).

Composição: Hidrogenocarbonato de ouro (III).

Sistemática: Tris [hidrogênio (carbonato trióxido)] de ouro (III).

E assim com outros metais. A grande riqueza estrutural dos sais ácidos reside mais na natureza do metal que na do ânion; já que não existem muitos hidratos de carbono ou oxacídeos existentes.

Caráter ácido

Os sais ácidos geralmente dissolvem-se em água e dão uma solução aquosa com um pH inferior a 7. Contudo, isto não é estritamente verdadeiro para todos os sais.

Porque não? Porque as forças que ligam o próton ácido ao ânion não são sempre as mesmas. Quanto mais fortes eles são, menor a tendência de lhes dar o meio ambiente; Da mesma forma, há uma reação contrária que reverte esse fato: a reação de hidrólise.

Isso explica porque o NH4HCO3, apesar de ser um sal ácido, gera soluções alcalinas:

NH4+ + H2O <=> NH3 + H3O+

HCO3- + H2O <=> H2CO3 + OH-

HCO3- + H2O <=> CO32- + H3O+

NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-

Dadas as equações de equilíbrio acima, o pH básico indica que as reações que produzem OH- ocorrem preferencialmente àqueles que produzem H3O+, espécie indicadora de uma solução ácida.

No entanto, nem todos os ânions podem ser hidrolisados ​​(F-Cl-NÃO3-, etc.); Estes são aqueles que vêm de ácidos e bases fortes.

Usos

Cada sal ácido tem seus próprios usos destinados a diferentes campos. No entanto, eles podem resumir vários usos comuns para a maioria deles:

- Na indústria alimentar, são utilizados como leveduras ou conservantes, bem como na panificação, em produtos de higiene oral e na preparação de medicamentos.

- Aqueles que são higroscópicos destinam-se a absorver umidade e CO2 em espaços ou condições que o exigem.

-Os sais de potássio e cálcio geralmente são usados ​​como fertilizantes, componentes nutricionais ou reagentes de laboratório.

-Como aditivos de vidro, cerâmica e cimentos.

-Na preparação de soluções tampão, essencial para todas as reações sensíveis a mudanças repentinas no pH. Por exemplo, tampões de fosfatos ou acetatos.

E, finalmente, muitos desses sais fornecem formas sólidas e facilmente gerenciáveis ​​de cátions (especialmente metais de transição) com grande demanda no mundo da síntese inorgânica ou orgânica.

Referências 

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p 138, 361.
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  3. C. Speakman e Neville Smith. (1945). Sais Ácidos de Ácidos Orgânicos como Padrões de pH. Nature volume 155, página 698.
  4. Wikipédia. (2018) Sais Ácidos Retirado de: en.wikipedia.org
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  7. Joaquín Navarro Gómez. Sais de ácido ácido. Retirado de: formulacionquimica.weebly.com
  8. Enciclopédia de Exemplos (2017). Sais ácidos. Retirado de: ejemplos.co