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酸性酸化物は、水に加えると酸性溶液を生成するか、またはルイス酸として効果的に機能する水酸化物イオンの受容体として作用する酸化物である。[1]酸性酸化物は一般にpKaが低く、無機または有機である。よく見られる酸性酸化物である二酸化炭素は、溶解すると酸性溶液（および炭酸の生成）を生成する。[2]
酸化物の酸性度は、付随する成分から合理的に推測できます。電気陰性度の低い元素は、酸化ナトリウムや酸化マグネシウムなどの塩基性酸化物を形成する傾向がありますが、電気陰性度の高い元素は、二酸化炭素や五酸化リンに見られるように酸性酸化物を生成する傾向があります。酸化アルミニウムなどの一部の酸化物は両性です。[3]
酸性酸化物は環境上の懸念事項です。硫黄酸化物と窒素酸化物は大気中の水蒸気と反応して酸性雨を生成するため、大気汚染物質とみなされます。
例
炭酸は酸性酸化物のルイス酸性の代表的な例です。
- CO 2 + 2OH − ⇌ HCO 3 − + OH − ⇌ CO 3 2− + H 2 O
この特性は、アルカリ化学物質を大気からしっかりと密封しておくべき主な理由です。空気中の二酸化炭素に長期間さらされると、物質が劣化する可能性があるためです。
- H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
- CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4
- N 2 O 5 + H 2 O → 2 HNO 3
- マンガン2O7 + H2O → 2HMnO4
その他の例
酸化アルミニウム
酸化アルミニウム(Al 2 O 3 ) は両性酸化物であり、塩基としても酸としても作用します。たとえば、塩基と反応すると、さまざまなアルミン酸塩が形成されます。
- Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 NaAl(OH) 4
二酸化ケイ素
二酸化ケイ素は酸性酸化物であり、強塩基と反応してケイ酸塩を形成します。[4]
- H 4 SiO 4 → 2 H 2 O + SiO 2
リン酸化物
酸化リン(III)は水中で 反応して亜リン酸を形成します。
- P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 3
- P 4 O 10 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 4
硫黄酸化物
- SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3
- SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
この反応は硫酸の製造において重要です。
塩素酸化物
酸化塩素(I)は水と反応して、非常に弱い酸である次亜塩素酸を形成します。
- Cl 2 O + H 2 O ⇌ 2 HOCl
塩素(VII)酸化物は水と反応して強酸である過塩素酸を形成します。
- Cl 2 O 7 + H 2 O → 2 HClO 4
酸化鉄
酸化鉄(II)は水性鉄イオンの無水物である。
- [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ → FeO + 2 H + + 5 H 2 O
酸化クロム
- H 2 CrO 4 → H 2 O + CrO 3
酸化バナジウム
三酸化バナジウムはバナジウム酸の無水物です。
- 2H 3 VO 3 → 3H 2 O + V 2 O 3
- 2H 3 VO 4 → 3H 2 O + V 2 O 5
参照
参考文献
- グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ John Daintith (2008 年 2 月)。「酸性」。化学辞典
。3. 水に溶けると酸を形成する化合物を表します。たとえば、二酸化炭素は酸性酸化物です。
- ^ デイビッド・オクストビー、 HP・ギリス、アラン・キャンピオン。現代化学の原理（第7版）。Cengage Learning。pp.675–676。ISBN 978-0-8400-4931-5。
- ^ チャン、レイモンド、オーバービー、ジェイソン（2011）。一般化学：必須概念（第6版）。ニューヨーク、NY ：マグロウヒル。ISBN 9780073375632. OCLC 435711011.
- ^ 総合化学第1巻。ニューデリー、インド：Laxmi Publications。2018年、p.6.13。ISBN 978-81-318-0859-7。