PROPRIETA DEGLI OSSIDI

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1 RRIETA DEGLI SSIDI 2 + H 2 2H iccole dimensioni ed elevata carica, lo ione ossido ( 2 ) è un anione molto fortemente basico che non può esistere in acqua. Base più forte dello ione idrossido (base + forte che può esistere in acqua). 2 lo troviamo sottoforma di ossido. SSIDI BASICI Gli ossidi metallici sono generalmente basici. Na 2 + H 2 2NaH SSIDI ANFTERI Molti metalli danno ossidi che sono anfoteri e reagiscono sia con gli acidi forti che con le basi forti. Al H 2Al H 2 Al H +3H2 2[Al(H) 4 ] SSIDI ACIDI Gli ossidi dei non metalli sono normalmente covalenti. Molti sono le anidridi degli acidi. N H 2 2HN H 2 4H 3 4 S 3 + H 2 H 2 S 4 Altri che non reagiscono con l acqua, come Si 2, reagiscono invece con NaH, mostrando così le loro proprietà acide. 1

2 Carattere acido crescente 2

3 Disidratazione degli idrossidi a formare ossidi; Spesso gli idrossidi metallici insolubili perdono molecole d acqua dando ossidi insolubili: M ( H ) z ( s) M z/2(s) + (z/2) H 2 2 M( H) z (s) M 2 z(s) + zh 2 Formazione di ossoanioni. Quando trattiamo ossidi o idrossidi di nonmetalli in soluzione acquosa abbiamo ossiacidi deboli o forti che portano alla formazione di ossanioni M x y M(H) z + zh 2 M z z + zh 3 + ESEMI DI SSANINI DI NN METALLI 3 2 B C N borato carbonato nitrato Si silicato fosfato solfato perclorato S 3

4 NMI E FRMULE DEGLI SSANINI M x y IÙ IMRTANTI ssoanioni in cui il numero di ossidazione dell atomo centrale è uguale al numero del gruppo B 3 3 borato Al 4 5 alluminato 4 Ga 5 gallato C 3 2 carbonato Si 4 4 silicato Ge 4 4 germanato Sn 6 8 stannato 8 b 6 plumbato N 3 nitrato 4 3 fosfato As 4 3 arseniato Sb 6 7 antimonato 3 V 4 vanadato S 4 2 solfato Se 4 2 selenato Te 6 6 tellurato Cr 4 2 cromato 2 Mo 4 molibdato 4 perclorato Br 4 perbromato I 6 5 periodato Mn 4 permanganato Re 4 perrenato ssoanioni in cui il numero di ossidazione dell atomo centrale è minore di due rispetto al numero del gruppo Sn 3 4 stannito N 2 nitrito As 3 3 arsenito 3 Sb 3 antimonito S 3 2 solfito Se 3 2 selenito 2 Te 3 tellurito 3 clorato Br 3 bromato I 3 iodato y Il numero di ossogruppi in un ossoanione M x varia in funzione delle dimensioni e del numero di ossidazione dell atomo centrale M (x =1, 2, 3, 4 o 6). 4

5 refissi Suffissi Nella maggior parte dei gruppi Nei Gruppi 17(VIIA), 18(VIIIA), 7, 8 per ato Non si formano No. ssid.= No. del gruppo ato No. ssid.= No. del gruppo No. ssid.= No. del gruppo 2 ito No. ssid.= No. del gruppo 2 No. ssid.= No. del gruppo 4 ipo ito No. ssid.= No. del gruppo 4 No. ssid.= No. del gruppo 6 perclorato clorato clorito ipoclorito (VII) (V) (III) (I) 2 2 S solfato S(VI) S solfito S(IV) 5

6 IDRLISI BASICA DEGLI SSANINI M x y + H 2 [M x1 H] (y1) + H Es.: C H 2 HC 3 + H Kb = 2.1 x 10 4 Dimensioni ossoanioni: grandezza confrontabile a parità di numero di atomi di ossigeno; y Gli ossoanioni M x (basi coniugate degli ossiacidi) hanno una forza basica (pkb) che dipende da due fattori principali: il numero di ossogruppi (x) e la carica negativa (y), mentre la dipendenza dall elettronegatività dell atomo centrale è meno pronunciata (qualitativamente aumenta al diminuire dell elettronegatività) Maggior carica implica maggior basicità ( 4 < S 4 2 < 4 3 ); Maggior numero di ossogruppi implica minor basicità. Es.:, pk b 6.5; 2, pk b 12.1; 3 e 4 pk b non misurabili (basi troppo deboli). 6

7 Delocalizzazione di carica sugli ossogruppi riduce la basicità: < δ su ogni. STIMA RAIDA DELLA BASICITA DI SSANINI Si può assumere che 2 ioni 2 1 carica negativa M 4 Togliamo 2 ossigeni per ogni carica negativa Rimane M 2 ssoanione non basico: tolte tutte le cariche negative restano ossogruppi; M 4 2 e M 2 Togliamo 2 ossigeni per ogni carica negativa Rimane M ssoanione debolmente basico: cariche negative e ossogruppi si elidono lasciando solamente M ; ssoanioni basici: tolti tutti gli ossogruppi restano cariche negative. M 3 2 diventa M ½ e M 6 4 diventa M 1 moderatamente basici. Le specie che terminano con cariche più di 1 (per es. M 3 4, che diventa M 5/2 ) sono molto fortemente basiche. Esempi: C 3 2 è basico (prevalgono le cariche negative); N 3 non è basico (prevalgono gli ioni ossido). 7

8 Basicità degli ossoanioni 1) ssanioni derivanti da acidi molto forti sono praticamente non basici: 4 (perclorato), Mn 4 (permanganato), N 3 (nitrato) 2) ssanioni derivanti da acidi forti ma non fortissimi (tenere conto della giusta costante di dissociazione per anioni derivanti da acidi poliprotici) sono debolmente basici: S 4 2 (solfato), Cr 4 2 (cromato), Se 4 2 (selenato) 3) ssanioni derivanti da acidi deboli sono moderatamente basici: 4 3 (ortofosfato) V 4 3 (vanadato) C 3 2 (carbonato) S 3 2 (solfito) N 2 (nitrito) 3) ssanioni derivanti da acidi debolissimi sono basi molto forti: Si 4 4 (silicati) Ge 4 4 (germanati) As 3 3 (arsenati) B 3 3 (borati) Sb 3 3 (antimonati) 8

9 Idrolisi basica degli ossoanioni: SSIACIDI M x + H 2 [M x1 (H)] + H [M x1 (H)] si trova di solito scritto come HMx: SSIACID ssiacidi: H acido legato a un atomo di. Nel caso di poliossanioni si potranno avere più equilibri successivi, sino ad arrivare all ossiacido corrispondente: M x n + H 2 [ M x1 (H)] (n1) + H [ M x 1 ( H ) ] ( n 1 ) + H 2 [M x2 (H) 2 ] (n2) + H M xn (H) n o p p u r e H n M x ssiacidi più comuni H 3 B 3 acido borico H 2 C 3 acido carbonico (in verità si tratta di C 2 idrata) HN 3 acido nitrico HN 2 acido nitroso H 3 4 acido fosforico (acido ortofosforico) H 2 S 4 acido solforico H 4 acido perclorico 9

10 FRZA DEGLI SSIACIDI M m (H) n H HBr HI pk a χ =3.0 Br=2.8 I=2.5 (elettronegatività dell atomo centrale) H H H 2 H 3 pk a H H 2 H 3 H 4 H 2 4 H 2 4 H 3 4 pk a a) La forza dell acido cresce all aumentare della elettronegatività dell atomo centrale (H 4 e HN 3 sono tra gli acidi più forti; H 2 S 4 è leggermente più debole; H 3 4 è ancora più debole e H 3 B 3 èmolto debole) b) er uno stesso atomo centrale, la forza dell acido cresce all aumentare del numero di atomi di ossigeno legati ad esso. er un acido M(H) x n : pk a = n χ M c) er acidi poliprotici la pk a diminuisce di circa 5 unità per ogni dissociazione successiva. In generale per un acido M m (H) n Se m = 0, acido debole, K m = 1, acido medio, K m = 2, acido forte, K 10 2 m = 3, acido molto forte, K molto grande 10

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12 ssoanioni (ossoacidi) del Fosforo 3 2 H (V) (III) (I) fosfato fosfito ipofosfito H H 3 ortofosfato 4 3 H 4 2 H 2 4 monoidrogenofosfato diidrogenofosfato H 3 4 acido ortofosforico 4 H acido pirofosforico pirofosfato trifosfato (ciclo)trimetafosfato n n (poli)metafosfato ( 3 ) n n L acido fosforico e i fosfati in genere trovano largo uso nel campo dei fertilizzanti, detergenti, additivi (es. cocacola), dentifrici, antiruggine, antiparassitari. 12

13 INE DIFSFAT E LIFSFATI 13

14 Esercizio: assificare i seguenti acidi come forti o deboli. HN 2 HBr 4 Si(H) 4 H 2 Se 4 Suggerimento: HN 2 N(H) HBr 4 Br 3 (H) Si(H) 4 H 2 Se 4 Se 2 (H)2 14