Los óxidos de ácido , o anhídrido de ácido , son óxidos que reaccionan con el agua para formar un ácido , [1] o con una base para formar una sal. Son óxidos de no metales o de metales en estados de oxidación elevados . Su química puede entenderse sistemáticamente tomando un oxoácido y extrayendo agua de él, hasta que solo quede un óxido. El óxido resultante pertenece a este grupo de sustancias. Por ejemplo, ácido sulfuroso (SO 2 ), ácido sulfúrico (SO 3 ) y ácido carbónico (CO 2) son óxidos ácidos. Un anhídrido inorgánico (un término algo arcaico) es un anhídrido de ácido sin un resto orgánico .
Los óxidos ácidos no son ácidos de Brønsted-Lowry porque no donan protones ; sin embargo, son ácidos de Arrhenius porque aumentan la concentración de iones de hidrógeno del agua. Por ejemplo, el dióxido de carbono aumenta la concentración de iones de hidrógeno del agua de lluvia (pH = 5,6) en un factor de 25 en comparación con el agua pura (pH = 7). También son ácidos de Lewis , porque aceptan pares de electrones de algunas bases de Lewis , sobre todo anhídridos de bases . [2]
Los óxidos de período tres elementos demuestran periodicidad con respecto a la acidez. A medida que uno avanza a lo largo del período, los óxidos se vuelven más ácidos. Los óxidos de sodio y magnesio son alcalinos. Los óxidos de aluminio son anfóteros (reaccionan como base o como ácido). Los óxidos de silicio , fósforo , azufre y cloro son ácidos. [3] Algunos óxidos no metálicos, como el óxido nitroso (N 2 O) y el monóxido de carbono (CO), no muestran ninguna característica ácido / base.
Los óxidos ácidos también pueden reaccionar con óxidos básicos para producir sales de oxoaniones :
- 2 MgO + SiO 2 → Mg 2 SiO 4
Los óxidos ácidos son relevantes para el medio ambiente. Los óxidos de azufre y nitrógeno se consideran contaminantes del aire ya que reaccionan con el vapor de agua atmosférico para producir lluvia ácida .
Reacciones de óxidos ácidos
Aunque es difícil clasificar estos óxidos como ácidos, la propiedad se manifiesta en reacciones con bases. Por ejemplo, el dióxido de carbono reacciona con álcalis .
- CO 2 + 2OH - ⇌ HCO 3 - + OH - ⇌ CO 3 2− + H 2 O
Por esta razón, el álcali se mantiene en recipientes tapados para inhibir la reacción con el dióxido de carbono atmosférico. En geoquímica, los silicatos complejos a menudo se escriben como si fueran el producto de una reacción ácido-base. Por ejemplo, la fórmula química del mineral olivino se puede escribir como (Mg, Fe) 2 SiO 4 o como (MgO, FeO) 2 SiO 2 . Se dice que este mineral es ultramáfico , lo que significa que tiene un contenido nominal muy alto de las bases óxido de magnesio y óxido de hierro y, por lo tanto, un bajo contenido de dióxido de silicio ácido.
Ejemplos de reacciones
- El dióxido de carbono es el anhídrido del ácido carbónico :
- La enzima anhidrasa carbónica , que cataliza esta reacción, recibe su nombre de esta propiedad del dióxido de carbono.
- Trióxido de cromo , que reacciona con el agua formando ácido crómico.
- Pentóxido de dinitrógeno , que reacciona con el agua formando ácido nítrico.
- Heptóxido de manganeso , que reacciona con el agua formando ácido permangánico .
Ejemplos de
Óxido de aluminio
El óxido de aluminio (Al 2 O 3 ) es un óxido anfótero ; puede actuar como base o como ácido. Por ejemplo, con la base se formarán diferentes sales de aluminato :
- Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 NaAl (OH) 4
Dióxido de silicio
[4] El dióxido de silicio es un óxido ácido. Reaccionará con bases fuertes para formarsales de silicato .
El dióxido de silicio es el anhídrido del ácido silícico :
Óxidos de fósforo
El óxido de fósforo (III) reacciona para formar ácido fosforoso en el agua:
- P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 3
El óxido de fósforo (V) reacciona con el agua para dar ácido fosfórico (v):
- P 4 O 10 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 4
El trióxido de fósforo es el anhídrido del ácido fosforoso :
El pentóxido de fósforo es el anhídrido del ácido fosfórico :
Óxidos de azufre
El dióxido de azufre reacciona con el agua para formar el ácido débil, ácido sulfuroso :
- SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3
El trióxido de azufre forma el ácido sulfúrico fuerte con agua (entonces, el trióxido de azufre es el anhídrido del ácido sulfúrico):
- SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
Esta reacción es importante en la fabricación del ácido.
Óxidos de cloro
El óxido de cloro (I) reacciona con el agua para formar ácido hipocloroso , un ácido muy débil:
El óxido de cloro (VII) reacciona con el agua para formar ácido perclórico , un ácido fuerte:
- Cl 2 O 7 + H 2 O → 2 HClO 4
Óxidos de hierro
El óxido de hierro (II) es el anhídrido del ion ferroso acuoso:
Óxidos de cromo
El trióxido de cromo es el anhídrido del ácido crómico :
Óxidos de vanadio
El trióxido de vanadio es el anhídrido del ácido vanadous :
El pentóxido de vanadio es el anhídrido del ácido vanádico :
Ver también
- Anhídrido de ácido orgánico , compuestos similares en química orgánica
- Anhídrido base
Referencias
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ John Daintith (febrero de 2008). "ácido". Un diccionario de química .
3. Describir un compuesto que forma un ácido cuando se disuelve en agua. El dióxido de carbono, por ejemplo, es un óxido ácido.
- ^ David Oxtoby ; HP Gillis ; Alan Campion . Principios de la química moderna (7ª ed.). Cengage Learning . págs. 675–676. ISBN 978-0-8400-4931-5.
- ^ Chang, Raymond; Overby, Jason (2011). Química general: los conceptos esenciales (6ª ed.). Nueva York, NY: McGraw-Hill . ISBN 9780073375632. OCLC 435711011 .
- ^ Química integral Volumen 1 . 113, Golden House, Daryaganj, Nueva Delhi - 110002, India: Publicaciones Laxmi. 2018. p. 6.13. ISBN 978-81-318-0859-7.Mantenimiento de CS1: ubicación ( enlace )