Oxisyror är en extremt viktig grupp av kemiska föreningar som har ett antal specifika egenskaper. De kännetecknas av närvaron av minst en syreatom i den sura radikalen. De är en viktig råvara i många industriella processer. Oxisyror används inom kemi-, läkemedels-, pappers- och andra industrier.
Struktur och produktion av oxysyror
Oxisyror består av tre nyckelelement: en syreatom, ett syrabildande element och minst en väteatom bunden till syre. Den centrala atomen är vanligtvis en icke-metall såsom svavel, kväve eller fosfor. Dessa grundämnen kallas de "syrabildande elementen". Dessa kan också inkludera vissa metaller vid deras högre oxidationstillstånd, såsom mangan (VII). Namnen på oxisyror skapas från namnet på det syrabildande elementet, med dess valens angiven inom parentes, och med tillägg av suffixet -ic , dvs fosforsyra, svavelsyra, salpetersyra, etc. Om ett specifikt grundämne finns i flera oxisyror måste dess valens absolut anges i syrans namn. Oxisyror erhålls huvudsakligen genom reaktion av syraanhydrider med vatten. Anhydrider är oxider av specifika icke-metaller (eller vissa metaller). I detta fall kan oxisyror erhållas i två steg. I det första steget förbränns ett syrabildande element i syre. Ett exempel på en sådan reaktion är förbränning av fosfor (som bildar fyratomsmolekyler). Fosfor (V) oxid, eller fosfor pentoxid, bildas i form av vita ångor. Den resulterande syraanhydriden löses sedan i vatten för att bilda fosforsyra. Om metylorange (en pH-indikator) tillsätts till systemet blir lösningen röd, eftersom den erhållna syran har sänkt lösningens pH. Ett annat sätt att erhålla oxisyror är genom (dubbla) förskjutningsreaktioner. När du agerar med en stark syra på ett specifikt salt kan du tränga undan en svagare syra från dess salt.
Karakteristika för oxysyror
Oxisyror klassas som så kallade elektrolyter , dvs föreningar som kan leda elektrisk ström. Beroende på syran kan de i varierande utsträckning genomgå elektrolytisk dissociation i vatten. I vattenlösningar dissocierar oxisyror till positiva joner (katjoner) och negativa joner (anjoner), som kan bära en elektrisk laddning. Syror delas in i:
- starka syror, som helt dissocierar till vätekatjoner och sura radikalanjoner. Starka oxisyror inkluderar svavelsyra (VI) syra, salpetersyra (V) syra, klorsyra (VII) syra.
- Svaga oxisyror, som inte genomgår fullständig elektrolytisk dissociation. I vattenlösningar förblir de flesta av deras molekyler odissocierade. I allmänhet har syror baserade på element med lägre oxidationstillstånd låg hållfasthet; dessa inkluderar svavelsyra (IV) eller salpetersyra (III). Kolsyra, H 2 CO 3 , är den svagaste oxisyran. Det är väldigt instabilt. Det undanträngs ofta från lösningar av starkare syror.
Ju större elektronegativiteten hos den centrala atom som bildar den sura radikalen i en given syra, desto starkare är själva syran. Om samma grundämne bildar flera syror ökar dess styrka med antalet syreatomer i molekylen. Dessutom kan styrkan hos en oxisyra bestämmas av dess förmåga att dissociera vätejoner (graden av dissociation) . Enprotonsyror (som har en vätekatjon) dissocierar i ett enda steg, medan multiprotonsyror (med mer än en väteatom i molekylen) dissocierar i flera steg. Var och en av dem har en specifik jämviktsekvation. Första etappen är alltid snabbast. Dissocierade väteatomer kombineras med vattenmolekyler för att bilda oxoniumjoner (H 3 O + ). De orsakar surt pH i vattenhaltiga sura lösningar. Oxisyror reagerar med basiska oxider och hydroxider . Som ett resultat av dessa reaktioner bildas motsvarande salter och vatten. Viktigt är att oxisyror inte reagerar med sura oxider. De reagerar med kemiskt aktiva metaller (som alkaliska jordartsmetaller eller alkalimetaller). Dessa metaller tränger undan väte från sura molekyler för att bilda salter. Ädelmetaller (som inte är särskilt kemiskt aktiva) reagerar inte med oxisyror på ett liknande sätt eftersom de inte ersätter sina väteatomer. De reagerar bara med oxiderande syror, dvs en koncentrerad lösning av svavelsyra eller salpetersyra. 
Egenskaper och tillämpningar av utvalda oxisyror
Svavelsyra, H 2 SO 4 Det är en stark syra i form av en oljig vätska. Vid 1,84 g/cm 3 är dess densitet nästan dubbelt högre än vatten. Den blandas med vatten i nästan alla förhållanden och avger mycket värme. Svavelsyra är mycket hygroskopisk. En lösning med en koncentration av 98 %svavelsyra är kommersiellt tillgänglig. Oleum är en lösning av svaveloxid, SO 3 , i svavelsyra. H 2 SO 4 är en nyckelprodukt i branschen. Det används för tillverkning av gödningsmedel (t.ex. superfosfat ), andra syror (t.ex. myrsyra ), tvättmedel, sprängämnen, bekämpningsmedel, gummi, papper och annat. Salpetersyra, HNO 3 Salpetersyra är en färglös vätska som är lättlöslig i vatten. Koncentrerade lösningar (ca 68%) har starkt oxiderande egenskaper. HNO3 orsakar karakteristisk gulning av proteiner (den xantoprotiniska reaktionen). Koncentrerad salpetersyra avger ångor som ett resultat av dess nedbrytning med frisättning av brun kväveoxid. De primära användningsområdena för salpetersyra inkluderar främst framställning av andra kemiska ämnen (såsom vissa salter , estrar eller nitroföreningar). En viktig efterfrågan på HNO 3 kommer från ammoniumnitratproduktionsprocessen. Syran används även för att tillverka sprängämnen, färgämnen, för att rengöra metallytor och inom läkemedelsindustrin. Fosforsyra, H 3 PO 4 En vattenlösning av denna syra (en oljig vätska) i en koncentration på cirka 85 %används oftast i laboratorier. Pure H 3 PO 4 är också tillgänglig: den kommer i form av vita kristaller (vid rumstemperatur). Fosforsyra är starkt hygroskopisk. Det bildar tre serier av salter: fosfater (V), divätefosfater (V) och vätefosfater (V). Fosforsyra är en viktig produkt i branschen. Betydande mängder av det konsumeras i kemiska och farmaceutiska processer, till exempel vid tillverkning av mineralgödsel, kemiska hushållsprodukter, fodertillsatser eller medicinska preparat. Dessutom är det ett av de substrat som används för tillverkning av kalkavlagringar och rostborttagningspreparat.
