Oxoanion

OBJETIVO

Observar cuales son las variables en un oxoanión que influyen en su basicidad y de q forma lo afecta

Antecedentes

Un oxoanión es una especie química cuya fórmula genérica es AxOyz− (donde A representa un elemento químico, generalmente un no-metal, y O representa un átomo de oxígeno). Los oxoaniones se forman con una gran diversidad de elementos químicos.[] Las fórmulas de los oxoaniones simples se determinan por la regla del octeto. Las estructuras de los oxoaniones condensados se pueden considerar en términos de unidades poliédricas.

Oxoaniones más frecuentes

* Con grupos óxido terminales:

* Borato

* Carbonato

* Nitrato, nitrito, hiponitrito

* Aluminato

* Silicato

* Fosfato, fosfito, hipofosfito

* persulfato, sulfato, sulfito, hiposulfito

* Perclorato, clorato, clorito, hipoclorito

* cromato

* Permanganato, manganato

* Con grupos óxido terminales y grupos óxido de conexión entre dos átomos de no-metal:

* dicromato

* Pirofosfato

* polioxometalatos tales como fosfomolibdatos y fosfowolframatos.

Propiedades ácido-base

La mayoría de los oxoaniones son bases débiles y pueden ser protonados para dar ácidos o sales ácidas. Por ejemplo, el ión fosfato puede ser protonado sucesivamente hasta formar ácido fosfórico.

PO43− + 3 H+ HPO42− + 2 H+ H2PO4− + H+ H3PO4

La extensión de la protonación en disolución acuosa dependerá de la constante de acidez y del pH. Por ejemplo, la adenosinmonofosfato (AMP) tiene un valor de pKa de 6.21,[] Por ejemplo, para un pH=7 estará protonada en torno al 10%. La neutralización de la carga es un factor importante en estas reacciones de protonación. Por el contrario, los aniones univalentes perclorato y permanganato son muy difíciles de protonar, por lo que sus ácidos correspondientes son ácidos fuertes.

Aunque ácidos como el ácido fosfórico se escriben como H3PO4, los protones están enlazados al átomo de oxígeno formando grupos hidroxilo, por lo que la fórmula también se puede escribir según las normas de la IUPAC como OP(OH)3 para reflejar mejor la estructura molecular. De igual modo, la fórmula del ácido sulfúrico se puede escribir como O2S (OH)2; así es como se observa la molécula en fase gaseosa, cuando no está disociada.

El ión fosfito, PO33−, es una base fuerte, y por ello siempre lleva al menos un protón. En este caso, el protón se enlaza directamente al átomo de fósforo con la estructura HPO32−. Al formarse este ión, el ión fosfito se comporta como una base de Lewis y dona un par de electrones al ácido de Lewis, H+.

1.- Con indicador universal.

* En cada tubo colocamos 5 mL de agua destilada, añadimos una gota de indicador universal y verificamos que el color del indicador sea el mismo en todos los tubos. Desechamos el contenido de aquellos que sean diferentes, los límpianos de nuevo y repetimos el procedimiento hasta tener una sola coloración para todos los tubos. Finalmente eliminamos las disoluciones y enjuaga los tubos de ensaye con agua destilada.

a) ¿Cuál es el pH del agua destilada? “6”

* En cada tubo colocamos una pequeña cantidad de cada una de las sales, con las que contamos y adicionamos después un poco de agua destilada. Agitamos hasta que las sales se disuelvan completamente y determinamos el pH de las disoluciones, agregando una gota de indicador universal.

2.- Con potenciómetro.

* En uno de los tubos agregamos 5 mL de agua destilada y determinamos su pH por medio del potenciómetro.

¿Cuál es el pH del agua destilada? “6”

* En cada tubo colocamos una pequeña cantidad de las sales de las que disponemos y adicionamos luego un poco de agua destilada. Agitamos hasta que las sales se disuelvan por completo y determinamos el pH de las disoluciones con el potenciómetro.

RESULTADOS

TABLA 1

Fórmula general Anión pH Anión pH Anión pH Anión pH Anión pH

EO2 - NO 2- 7 BO2 - 8

EO3 - NO 3- 7 ClO3 - 7 BrO3 - 7 VO3 - 7-8 IO3 - 6-7

EO3 2-

SO3 2-

8

CO3 2-

8

SiO3 2-

9

EO4 - ClO4 - 7 IO4 - 7-8

EO4 2-

WO4 2- 7-8 SO4 2- 7

EO4 3- VO4 3- 9

PO4 3-

9

TABLA 2

...