Vad är en icke-oxiderande syra?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Syra-bas-reaktioner och oxidations-reduktionsreaktioner är två vanliga och mycket olika klasser av kemiska reaktioner. Medan syra-bas-reaktioner involverar jonbyten mellan en sur art och en basisk art utan någon förändring i oxidationstillstånden för någon inblandad atom, involverar oxidations-reduktionsreaktioner ett utbyte av elektroner som påverkar oxidationstillstånden.

Utöver denna grundläggande skillnad involverar syra-bas- och oxidations-reduktionsreaktioner också olika typer av kemiska reagens. De syrabaserade kräver inblandning av syror och baser, medan de oxidationsreducerande kräver oxidationsmedel och reduktionsmedel. Det finns några kemiska föreningar som kan delta i båda typerna av kemiska reaktioner , medan en annan grupp av föreningar bara kan delta i en av de två. Icke-oxiderande syror är ett exempel på kemikalier som tillhör denna andra grupp.

För att förstå vad det innebär att ett ämne är en icke-oxiderande syra måste vi först förstå vad som är en syra och vad som är en oxidant.

Vad är en syra?

Det finns flera olika begrepp av syror och baser. Ur Arrhenius syra-basteorins synvinkel är en syra ett ämne som kan jonisera i vattenlösning och frigöra H + -joner (protoner) i lösningen. Ur Brønsted- och Lowry-teorins synvinkel är syror de ämnen som kan donera en proton till en bas; medan Lewis-teorin definierar syror som elektronbristande kemiska arter som kan ta emot ett par elektroner i en dativ kovalent bindning.

Icke-oxiderande syror

Av alla definitioner är Lewis den bredaste och är den som omfattar alla ämnen vi känner som syror. Konceptet innebär att för att ett ämne ska fungera som en syra måste det reagera med ett annat som fungerar som en bas.

Vad är ett oxidationsmedel?

Oxidationsmedel är ämnen som kan avlägsna en eller flera elektroner från ett annat kemiskt ämne. Under processen reduceras oxidationsmedlet, medan det andra ämnet (kallat reduktionsmedlet) oxideras. Oxidationsmedel är med andra ord ämnen som kan oxidera andra ämnen, och det är från denna egenskap de får sitt namn.

Det främsta kännetecknet för ett bra oxidationsmedel är att det har en hög reduktionspotential. Detta tyder på att de har en stark tendens att reducera, vilket i sin tur innebär att de har stor kapacitet att oxidera andra arter.

Vad är en icke-oxiderande syra?

Baserat på de tidigare begreppen kan vi fastställa en allmän definition av vad en icke-oxiderande syra är . I denna mening kan vi säga att en icke-oxiderande syra är vilken kemisk substans som helst som kan donera en proton till en annan eller kan acceptera ett par elektroner i form av en dativ kovalent bindning, men som inte har en tendens att reducera eller oxidera till andra kemiska arter . Med andra ord är en icke-oxiderande syra en syra med en relativt låg reduktionspotential.

Man bör vara försiktig med denna definition, eftersom den kan vara vilseledande. Alla Arrhenius- eller Brønsted- och Lowry-syror producerar protoner eller H + -joneroch dessa kan reduceras till molekylärt väte, och fungerar således som oxidationsmedel. Ur denna synvinkel skulle vi då kunna säga att alla Arrhenius- eller Brønsted- och Lowry-syror är oxiderande syror. Detta anses dock inte vara så. För att undvika förvirring anses oxiderande syror vara de som i lösning producerar vissa arter vars reduktionspotential är större än väte. Eftersom reduktionspotentialer mäts i termer av standardväteelektroden, som tilldelas värdet noll per definition, omtolkas begreppet oxidationsmedel som ett ämne som har en positiv reduktionspotential.

Vi kan alltså definiera en icke-oxiderande syra som vilken kemisk substans som helst som kan donera en proton till en annan eller som kan acceptera ett par elektroner i form av en dativ kovalent bindning, och som inte genererar någon art med en positiv eller negativ reduktionspotential större än väte .

Egenskaper för icke-oxiderande syror

Icke-oxiderande syror har de allmänna egenskaperna hos syror och vissa andra som gör dem icke-oxiderande. Dessa funktioner är:

  • De är surt smakande ämnen.
  • De är i allmänhet lösliga i vatten.
  • De producerar vattenlösningar med surt pH (mindre än 7).
  • De kan vara både starka och svaga syror.
  • De har ingen tendens att ta upp elektroner eller krympa.
  • De genererar inte joner med en reduktionspotential större än eller lika med noll.
  • De reduceras inte lätt.
  • De kan vara frätande och irriterande för huden och andra organiska vävnader.
  • De kan reagera med aktiva metaller för att producera gasformigt väte.

Varför är vissa syror oxiderande och andra inte?

Anledningen till att det finns oxiderande syror och icke-oxiderande syror är helt enkelt att surhet och reducerande potential inte nödvändigtvis är relaterade till varandra. Surhet är en funktion av stabiliteten hos en syra i förhållande till stabiliteten hos dess konjugerade bas. Ämnen som är mycket sura har antingen mycket instabila strukturer som stabiliseras vid omvandling till konjugatbasen, eller bildar konjugerade baser som är särskilt stabila; eller båda kan också inträffa samtidigt.

Istället beror ett ämnes förmåga att bete sig som ett oxidationsmedel på reduktionspotentialen och stabiliteten hos de reducerade arterna, som skiljer sig från konjugatbasen.

Två illustrativa exempel på skillnaden mellan oxiderande och icke-oxiderande syror

Många mineralsyror är starka syror och samtidigt bra oxidationsmedel. Ett typiskt exempel är salpetersyra (HNO 3 ), som, när den dissocieras i vatten, producerar nitratjoner (NO 3 ) som lätt kan reduceras till kvävemonoxid (NO). Nitrat är ett bra oxidationsmedel, eftersom det har en positiv reduktionspotential på +1,10 V, vilket är relativt högt.

Anledningen till att nitrat är ett bra oxidationsmedel är att i alla stabila resonansstrukturer för denna jon bär den centrala kväveatomen en positiv formell laddning, trots att kväve är ett mycket elektronegativt element. Detta gör att kväve har en stark tendens att ta upp elektroner och reducera.

Detta till skillnad från saltsyra (HCl), som också är en stark mineralsyra men inte är ett oxidationsmedel. Den konjugerade basen av saltsyra, det vill säga kloridjonen (Cl ) har sin fulla oktett och har även en negativ laddning på en starkt elektronegativ atom, vilket är den ideala situationen. Faktum är att klor inte kan reduceras bortom kloridjonen, så det är omöjligt för HCl att fungera som ett oxidationsmedel (såvida inte H+ är oxidationsmedlet, men som vi såg tidigare, H + räknas inte).

Exempel på icke-oxiderande syror

Exempel på icke-oxiderande syra

Det finns många icke-oxiderande syror. De flesta organiska syror är icke-oxiderande, medan alla hydrocider också är icke-oxiderande. Nedan finns en lista över 13 icke-oxiderande syror som vanligtvis används i laboratoriet.

Fluorvätesyra (HF) Svavelväte ( H2S ) Bensoesyra (C 6 H 5 COOH)
Saltsyra (HCl) Kolsyra (H 2 CO 3 ) Klorättiksyra (ClCH 2 COOH )
Bromvätesyra (HBr) Ättiksyra (CH 3 COOH) Myrsyra (HCOOH)
Jodvätesyra (HI) Fosforsyra (H 3 PO 4 ) Trifluorättiksyra (CF 3 COOH)
Svavelsyra (H 2 SO 4 )    

Referenser

CAMEO Kemikalier. (n.d.). Syror, Stark Ej oxiderande . CAMEO. https://cameochemicals.noaa.gov/react/1

Chang, R. (2008). Fysikalisk kemi för kemi och biologisk vetenskap (3:e uppl.). MCGRAW HILL UTBILDNING.

M Olmo, RN (nd). Oxidations-reduktionspotentialer . Hyperfysik. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Chemical/redoxp.html

New Jersey Institute of Technology. (n.d.). Syror (icke-oxiderande) . NJIT.EDU. https://www.njit.edu/environmentalsafety/sites/njit.edu.environmentalsafety/files/Acids_%28Non-Oxidizing%292-fillable-logoFix_0.pdf

Syra-bas-reaktion | Tydlig definition av . (2016, 11 maj). i-sciences.com. https://www.i-ciencias.com/pregunta/46889/definicion-clara-de-un-quotacido-no-oxidantequot

Betydelser (2015, 30 januari). Oxiderande betydelse . Betydelser. https://www.meanings.com/oxidant/

Arrhenius teori om syror och baser . (2015, 21 maj). Chemicals.Net. https://www.quimicas.net/2015/05/arrhenius-theory-of-acids-y-bases.html

-Annons-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flamfärgtestet