Sais ácidos (oxisales): nomenclatura, formação, exemplos

Os sais de ácidos ou sais de oxi são aqueles derivados a partir da neutralização parcial do halídrico e oxoácidos. Portanto, sais binários e ternários, inorgânicos ou orgânicos, podem ser encontrados na natureza. Eles são caracterizados por ter prótons ácidos disponíveis (H + ).

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

Sais ácidos (oxisales): nomenclatura, formação, exemplos 1

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 governados pela nomenclatura tradicional, sistemática ou de composição.

Qual é a fórmula química do bicarbonato de sódio? NaHCO 3 . Como pode ser visto, ele possui apenas um próton. E como é dito o próton ligado? Para um dos átomos de oxigênio, formando o grupo hidróxido (OH).

Portanto, os dois átomos de oxigênio restantes são considerados óxidos (O 2– ). Essa visão da estrutura química do ânion possibilita nomeá-lo de maneira mais seletiva.

Estrutura quimica

Os sais ácidos têm em comum a presença de um ou mais prótons ácidos, bem como a de um metal e um não-metal. A diferença entre as que provêm das hidrazidas (HA) e dos oxoácidos (HAO) é, logicamente, o átomo de oxigênio.

No entanto, o fator chave que determina a acidez do sal em questão (o pH que ele produz uma vez dissolvido em um solvente) repousa na força da ligação entre o próton e o ânion; Também depende da natureza do cátion, como no caso do íon amônio (NH 4 + ).

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

Quanto mais prótons o ácido tiver, maior será o número possível de sais que podem emergir dele. Por esse motivo na natureza, existem muitos sais ácidos, a maioria dos quais se dissolve nos grandes oceanos e mares, além de componentes nutricionais dos solos, além dos óxidos.

Nomenclatura de sais ácidos

Como são nomeados os sais ácidos? A cultura popular foi contratada para dar nomes muito comuns aos sais mais comuns; no entanto, para o restante deles, não tão conhecido, os químicos planejaram uma série de etapas para lhes dar nomes universais.

Para esse fim, a IUPAC recomendou uma série de nomenclaturas que, embora se apliquem igualmente a hidrácidos e oxácidos, apresentam pequenas diferenças quando usadas com seus sais.

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

Sais de ácidos ácidos

Os hidrácidos são essencialmente a união entre hidrogênio e um átomo não metálico (dos grupos 17 e 16, com exceção do oxigênio). No entanto, apenas aqueles que têm dois protões (H 2 X) são capazes de formar ácido.

Assim, no caso de sulfureto de hidrogio (H 2 S), por substituição de um dos protões para o metal, por exemplo de sódio tiver NaHS.

Qual é o nome do sal NaHS? Existem duas maneiras: nomenclatura tradicional e de composição.

Sabendo que é um sulfeto e que o sódio tem apenas uma valência de +1 (porque pertence ao grupo 1), continua o seguinte:

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Sal: NaHS

Nomenclaturas

Composição: Hidrogenossulfeto de sódio .

Tradicional: sulfeto de ácido de sódio .

Outro exemplo também pode ser Ca (HS) 2 :

Sal: Ca (HS) 2

Nomenclaturas

Composição: bis (sulfeto de hidrogênio) de cálcio .

Tradicional: sulfeto de cálcio ácido .

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

Sal: Fé (HSe) 3

Nomenclaturas

Composição: Tris (hidrogenoselenida) de ferro (III) .

Tradicional: sulfeto de ácido de ferro (III) .

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

Sais de ácidos ternários

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

As nomenclaturas tradicionais e de composição mantêm os mesmos padrões que os oxácidos 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 (de adição) ou o número de oxigênio e prótons (o hidrogênio dos ânions).

Retornando com bicarbonato de sódio, ele é nomeado da seguinte maneira:

Sal: NaHCO 3

Nomenclaturas

Tradicional: carbonato de ácido de sódio .

Composição: Hidrogenocarbonato de sódio .

Sistemática e a adição de hidrogénio dos aniões: Hidroxidodioxidocarbonato (-1) de sio , hidrogénio (trioxidocarbonato) de sódio .

Informal: Bicarbonato de sódio, bicarbonato de sódio .

De onde vêm os termos ‘hidroxi’ e ‘dióxido’? ‘Hidroxi’ refere-se ao grupo – OH remanescente no ânion HCO 3 (O 2 C – OH) e ‘dióxido’ aos outros dois oxigênio em que a ligação dupla C = O (ressonância) ressoa.

Por esse motivo, a nomenclatura sistemática, embora seja mais exata, 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 (H 2 PO 4 ) 2

Nomenclaturas

Tradicional: fosfato diácido de magnésio .

Composição: di-hidrogenofosfato de magnésio (observe os dois prótons).

Sistemática e hidrogénio além dos aniões: dihidroxidodioxidofosfato (-1) magnésio , bis [di-hidrogenofosfato de (tetraoxidofosfato)] de magnésio .

Interpretando novamente a nomenclatura sistemática, o ânion H 2 PO 4 possui dois grupos OH, de modo que os dois átomos de oxigênio restantes formam óxidos (P = O).

Treinamento

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

H 2 A + 2 NaOH => Na 2 A + 2H 2 O (Completo)

H 2 O + NaOH => NaHA + H 2 O (parcial)

Da mesma forma, apenas os ácidos poliróticos podem ter neutralizações parciais, uma vez que o HNO 3 , HF, HCl, etc., possuem apenas um único próton. Aqui, o sal ácido é NaHA (que é fictício).

Se, em vez de ter neutralizado o ácido diprótico H 2 A (mais exactamente, um ácido halídrico), com Ca (OH) 2 , sal de cálcio, em seguida, ele teria gerado Ca (HA) duas correspondente. Se Mg (OH) 2 fosse usado , Mg (HA) 2 seria obtido ; se LiOH foi usado, LiHA; CsOH, CsHA e assim por diante.

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Isto conclui em relação à formação, que o sal é formado pelo ânion A que vem do ácido e o metal base usado para a neutralização.

Fosfatos

O ácido fosfórico (H 3 PO 4 ) é um oxoácido polirótico, de modo que dele é derivada uma grande quantidade de sais. Usando KOH para neutralizá-lo e, assim, obter seus sais, você tem:

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 neutralizada um dos protões acídicos de H 3 PO 4 e substituído pelo catião de K + no diácido sal de potássio de fosfato (de acordo com a nomenclatura tradicional). Essa reação continua a ocorrer até que os mesmos equivalentes de KOH sejam adicionados para neutralizar todos os prótons.

Pode-se então ver que são formados até três sais de potássio diferentes, cada um com suas respectivas propriedades e possíveis usos. O mesmo resultado pode ser obtido usando LiOH, fornecendo 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, possui três grupos – COOH, que é igual a três prótons ácidos. Novamente, além do ácido fosfórico, é capaz de gerar três tipos de citratos, dependendo do grau de neutralização.

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

OHC 3 H 4 (COOH) 3 + NaOH => COH 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + H 2 O

OHC 3 H 4 (COONa) (COOH) 2 + NaOH => COH 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + H 2 O

OHC 3 H 4 (COONa) 2 (COOH) + NaOH => COH 3 H 4 (COONa) 3 + H 2 O

As equações químicas parecem complicadas, dada a estrutura do ácido cítrico, mas, se representadas, as reações seriam tão simples quanto as do ácido fosfórico.

O último sal é o citrato de sódio neutro, cuja fórmula química é Na 3 C 6 H 5 O 7 . E os outros são citratos de sódio: Na 2 C 6 H 6 O 7 , de citrato de sódio (ou citrato dissódico); e NaC 6 H 7 O 7 , diácido de citrato de sódio (ou citrato monossódico).

Estes são um exemplo claro de sais orgânicos ácidos.

Exemplos

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

Como é possível? É devido à reação de neutralização da amônia (NH 3 ), uma base que desprotona e produz o cátion de amônio (NH 4 + ). O NH 4 + , assim como os outros cátions metálicos, pode substituir perfeitamente qualquer um dos prótons ácidos das espécies hidracidas ou oxidantes.

No caso de fosfatos e citratos de amônio, basta substituir o K e Na pelo NH 4 , e serão obtidos seis novos sais. O mesmo é verdade com ácido carbónico: NH 4 HCO 3 (carbonato de amónio do ácido) e (NH 4 ) 2 CO 3 (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. Esses sais incluem como exemplo o seguinte:

Sal: AgHSO 4

Nomenclaturas

Tradicional: sulfato de ácido de prata .

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Composição: Sulfato de hidrogênio de prata .

Sistemático: Hidrogênio de prata (tetraoxidosulfato) .

Sal: Fé (H 2 BO 3 ) 3

Nomenclaturas

Tradicional: Borato diácido de ferro (III) .

Composição: Di-hidrogênio do ferro (III) .

Sistemático: Tris [di-hidrogênio (trioxiborato)] ferro (III) .

Sal: Cu (HS) 2

Nomenclaturas

Tradicional: sulfeto de cobre ácido (II) .

Composição: Hidrogenossulfeto de cobre (II) .

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

Sal: Au (HCO 3 ) 3

Nomenclaturas

Tradicional: Carbonato de ácido de ouro (III) .

Composição: Hidrogenocarbonato de ouro (III) .

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

E assim com outros metais. A grande riqueza estrutural dos sais ácidos reside mais na natureza do metal do que no ânion; já que não há muitos hidrácidos ou oxácidos existentes.

Caráter ácido

Os sais ácidos geralmente quando dissolvidos em água dão origem a uma solução aquosa com um pH menor que 7. No entanto, isso não é estritamente verdadeiro para todos os sais.

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

Isso explica por que o NH 4 HCO 3 , apesar de ser um sal ácido, gera soluções alcalinas:

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

Dadas as equações de equilíbrio acima, o pH básico indica que as reações que produzem OH ocorrem preferencialmente àquelas que produzem H 3 O + , uma espécie indicadora de uma solução ácida.

No entanto, nem todos os ânions podem ser hidrolisados ​​(F , Cl , NO 3 , etc.); estes são aqueles que provêm de ácidos e bases fortes.

Usos

Cada sal ácido tem seus próprios usos para 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 no cozimento, em produtos de higiene bucal e na preparação de medicamentos.

N Aqueles que são higroscópicos destina-se a absorver humidade e de CO 2 em espaços ou condições o exigirem.

– Os sais de potássio e cálcio geralmente encontram usos 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 bruscas de pH. Por exemplo, tampões de fosfato 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 e 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. Wikipedia (2018). Sais ácidos Retirado de: en.wikipedia.org
  5. Identificação de ácidos, bases e sais. (2013). Retirado de: ch302.cm.utexas.edu
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  7. Joaquín Navarro Gómez. Sais de ácidos ácidos. Retirado de: formulacionquimica.weebly.com
  8. Enciclopédia de Exemplos (2017). Sais ácidos Recuperado de: examples.co

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