酸性塩またはオキシ塩は、ハロゲン化水素とオキソ酸の部分中和に由来するものです。したがって、二元塩および三元塩は、無機または有機の自然界にあります。それらは、利用可能な酸性プロトン(H +)を有することを特徴とする。
このため、それらのソリューションは一般に酸性媒体(pH <7)を取得します。ただし、すべての酸性塩がこの特性を示すわけではありません。いくつかは実際にはアルカリ性溶液に由来します(基本、pH> 7)。
重炭酸ナトリウム
すべての酸性塩の最も代表的なものは、一般に重炭酸ナトリウムとして知られているものです。ベーキングパウダーとしても知られています(上の画像)、またはそれぞれの名前が伝統的な体系的または組成的な命名法によって管理されています。
重曹の化学式は何ですか?NaHCO 3。見てわかるように、陽子は1つだけです。そして、この陽子はどのように束縛されていますか?酸素原子の1つに、水酸基(OH)を形成します。
したがって、残りの2つの酸素原子は酸化物(O 2–)と見なされます。陰イオンの化学構造のこの見方により、陰イオンをより選択的に命名することができます。
化学構造
酸性塩は、1つまたは複数の酸性プロトンの存在と、金属および非金属の存在を共通に持っています。水素酸(HA)とオキソ酸(HAO)の違いは、理論的には酸素原子です。
ただし、問題の塩の酸性度(溶媒に溶解すると生成されるpH)を決定する重要な要素は、プロトンとアニオンの間の結合の強さにあります。アンモニウムイオン(NH 4 +)の場合のように、カチオンの性質にも依存します。
陰イオンXである力HXは、塩を溶解する溶媒によって異なります。これは一般的に水またはアルコールです。したがって、溶液中での特定の平衡を考慮した後、上記の塩の酸性度レベルを推定することができます。
酸のプロトンが多いほど、酸から出現する可能性のある塩の数が多くなります。このため、自然界には多くの酸性塩があり、そのほとんどは大洋や海に溶けており、酸化物に加えて土壌の栄養成分も含まれています。
酸性塩の命名法
酸性塩はどのように命名されますか?ポピュラーカルチャーは、最も一般的な塩に深く根付いた名前を割り当てることを自ら引き受けました。しかし、あまり知られていないそれらの残りのために、化学者は彼らに普遍的な名前を与えるために一連のステップを考案しました。
この目的のために、IUPACは一連の命名法を推奨しています。これらは、水素酸とシュウ酸にも同じように適用されますが、それらの塩で使用した場合、わずかな違いがあります。
塩の命名法に進む前に、酸の命名法を習得する必要があります。
酸性水和塩
ヒドラシッドは、本質的に水素と非金属原子間の結合です(酸素を除いて、17と16グループの)。しかしながら、2つのプロトン(H2X)を有するものだけが酸性塩を形成することができる。
したがって、硫化水素(H 2 S)の場合、そのプロトンの1つが金属、たとえばナトリウムで置き換えられると、NaHSになります。
NaHS塩とは何ですか?従来の命名法と構成法の2つの方法があります。
それは硫化物であり、ナトリウムは価数が+1のみであることを知っているため(グループ1からのものであるため)、以下を続けます。
塩:NaHS
命名法
組成:硫化水素ナトリウム。
伝統的:酸硫化ナトリウム。
別の例としては、Ca(HS)2もあります。
塩:Ca(HS)2
命名法
組成:カルシウムビス(硫化水素)。
従来:酸性硫化カルシウム。
わかるように、接頭辞bis-、tris、tetrakisなどが、陰イオン(HX)nの数に応じて追加されます。ここで、nは金属原子の原子価です。したがって、Fe(HSe)3に同じ理由を適用します。
塩:Fe(HSe)3
命名法
組成:鉄(III)のトリス(水素セレン化物)。
伝統的:酸性硫化鉄(III)。
鉄は主に2価(+2と+3)であるため、括弧内にローマ数字で示されます。
三元酸塩
オキシ塩とも呼ばれ、酸性の水和酸塩よりも複雑な化学構造を持っています。これらでは、非金属原子が酸素と二重結合を形成し(X = O)、酸化物として分類され、単結合(X-OH)になります。後者はプロトンの酸性度の原因です。
伝統的および組成的命名法は、オキソ酸およびそれらのそれぞれの三元塩と同じ基準を維持し、プロトンの存在を強調するという唯一の違いがあります。
一方、体系的な命名法では、XO結合のタイプ(追加の)または酸素とプロトンの数(アニオンの水素の数)が考慮されます。
重曹で戻ると、次のように名前が付けられます。
塩:NaHCO 3
命名法
伝統的:炭酸ナトリウム。
組成:炭酸水素ナトリウム。
陰イオンの系統分類と水素添加:ヒドロキシドジオキシドカルボナート(-1)ナトリウム、水素(トリオキシドカルボナート)ナトリウム。
非公式:重曹、重曹。
「ヒドロキシ」と「ジオキシド」という用語はどこから来たのですか?「ヒドロキシ」は、-OHアニオンHCOに残っている基を指す3 -(O 2 C-OH)、および他の2個の酸素上のC = O二重結合「共振」(共鳴)に「二酸化」。
このため、体系的な命名法は、より正確ではありますが、化学の世界に入った人にとっては少し複雑です。数(-1)は、陰イオンの負電荷に等しい。
もう一つの例
塩:Mg(H 2 PO 4)2
命名法
従来:二酸リン酸マグネシウム。
組成:リン酸二水素マグネシウム(2つのプロトンに注意)。
陰イオンの系統分類と水素添加:ジヒドキシドジオキシドホスファト(-1)マグネシウム、ビスマグネシウム。
系統的命名法を再解釈、アニオンHことが見出されている2 PO 4 -残りの2個の酸素原子が酸化物(P = O)を形成するように、2つのOH基を有します。
トレーニング
酸性塩はどのようにして形成されますか?それらは中和、すなわち酸と塩基の反応の生成物です。これらの塩は酸性のプロトンを持っているので、中和は完全ではありませんが部分的です。そうでなければ、化学式に見られるように、中性塩が得られます:
H 2 A + 2NaOH => Na 2 A + 2H 2 O(完全)
H 2 A + NaOH => NaHA + H 2 O(部分的)
また、酸HNO 3、HF、HClなどは単一のプロトンしか持たないため、ポリプロトン酸のみが部分中和を持つことができます。ここで、酸性塩はNaHA(架空のもの)です。
Ca(OH)2で二塩基酸H2A(より正確には、水素酸)を中和する代わりに、対応するカルシウム塩Ca(HA)2が生成されたであろう。Mg(OH)2を使用すると、Mg(HA)2が得られます。LiOHを使用した場合、LiHA。CsOH、CsHAなど。
このことから、形成に関して、塩は、酸から、および中和に使用される塩基の金属から生じるアニオンAから構成されると結論付けられる。
リン酸塩
リン酸(H 3 PO 4)は、多塩基性オキソ酸です。そのため、大量の塩が生成されます。KOHを使用して中和し、その塩を取得すると、次のようになります。
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は、H 3 PO 4の酸性プロトンの1つを中和し、二酸リン酸カリウム塩のK +カチオンに置き換えられます(従来の命名法によると)。この反応は、すべてのプロトンを中和するために同じKOH相当物が追加されるまで続きます。
次に、それぞれがそれぞれの特性と可能な用途を備えた最大3つの異なるカリウム塩が形成されることがわかります。LiOHを使用しても同じ結果が得られ、リン酸リチウムが得られます。またはSr(OH)2、リン酸ストロンチウムを形成するために、他の塩基と同様に。
クエン酸塩
クエン酸は多くの果物に存在するトリカルボン酸です。したがって、3つの酸性プロトンに等しい3つの–COOHグループがあります。ここでも、リン酸と同様に、中和度に応じて3種類のクエン酸塩を生成できます。
このようにして、NaOHを使用して、クエン酸一、二、三ナトリウムが得られます:
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
クエン酸の構造を考えると、化学方程式は複雑に見えますが、表現すると、反応はリン酸の場合と同じくらい簡単になります。
最後の塩は中性クエン酸ナトリウムで、その化学式はNa 3 C 6 H 5 O 7です。そして、他のクエン酸ナトリウムは、Na 2 C 6 H 6 O 7、酸性クエン酸ナトリウム(またはクエン酸二ナトリウム)です。そしてNaC 6 H 7 O 7、クエン酸二酸ナトリウム(またはクエン酸一ナトリウム)。
これらは酸性有機塩の明確な例です。
例
多くの酸性塩は、花や他の多くの生物学的基質、およびミネラルに含まれています。ただし、アンモニウム塩は省略されており、他のものとは異なり、酸からではなく塩基から派生します。アンモニア。
どのように可能ですか?これは、脱プロトン化してアンモニウムカチオン(NH 4 +)を生成する塩基であるアンモニア(NH 3)の中和反応によるものです。NH 4 +は、他の金属カチオンと同様に、水素酸または酸化酸種の酸性プロトンのいずれかを完全に置き換えることができます。
リン酸アンモニウムとクエン酸塩の場合、KとNaをNH 4で置き換えるだけで十分で、6つの新しい塩が得られます。炭酸についても同じことが言えます:NH 4 HCO 3(酸性炭酸アンモニウム)および(NH 4)2 CO 3(炭酸アンモニウム)。
遷移金属の酸性塩
遷移金属は、さまざまな塩の一部にもなります。しかし、それらはあまり知られておらず、それらの背後にある合成は、酸化数が異なるため、より高度な複雑さを示します。これらの塩の例には、次のものがあります。
塩:AgHSO 4
命名法
トラディショナル:酸性硫酸銀。
組成:硫酸水素銀。
体系:水素化銀(テトラオキシドスルファート)。
塩:Fe(H 2 BO 3)3
命名法
伝統的:鉄(III)二酸ホウ酸塩。
組成:二ホウ酸鉄(III)。
体系:鉄トリス(III)。
塩:Cu(HS)2
命名法
従来:酸性硫化銅(II)。
組成:硫化水素銅(II)。
体系的:銅(II)のビス(硫化水素)。
塩:Au(HCO 3)3
命名法
伝統的:酸性金(III)炭酸塩。
組成:炭酸水素金(III)。
体系:ゴールデントリス(III)。
他の金属も同様です。酸性塩の構造上の豊富さは、陰イオンのそれよりも金属の性質に多くあります。存在する多くの水素酸またはoxacidがないので。
酸味
酸性塩は一般に、水に溶解するとpHが7未満の水溶液になります。ただし、これはすべての塩に厳密に当てはまるわけではありません。
何故なの?酸性プロトンをアニオンに結合する力は常に同じではないからです。それらが強いほど、それを真ん中に与える傾向は少なくなります。同様に、この事実を後退させる反対の反応があります:加水分解反応です。
これは、NH 4 HCO 3が酸性の塩であるにもかかわらず、アルカリ性の溶液を生成する理由を説明しています。
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 -
前平衡方程式を考えると、基本的なpHはOH生成反応がことを示している- H産生するものに優先的に生じる3 O +酸溶液の、指標種。
(Fただし、すべてではないアニオンが加水分解され得る-はCl -、NO 3 - 、など)。これらは、強酸と強塩基に由来するものです。
用途
各酸性塩には、さまざまな分野で独自の用途があります。ただし、それらのほとんどは、いくつかの一般的な用途を要約できます。
-食品業界では、酵母や防腐剤、菓子、口腔衛生製品、医薬品の製造に使用されています。
-吸湿性のあるものは、それを必要とする空間または条件で水分とCO 2を吸収することを目的としています。
-カリウムおよびカルシウム塩は、一般に肥料、栄養成分、または実験用試薬としての用途があります。
-ガラス、セラミック、セメントの添加剤として。
-緩衝液の調製において、pHの急激な変化に敏感なすべての反応に不可欠です。例えば、リン酸または酢酸緩衝液。
-そして最後に、これらの塩の多くは、無機または有機合成の世界で大きな需要があるカチオン(特に遷移金属)の固体で簡単に管理できる形態を提供します。
参考文献
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