Τι είναι τα όξινα άλατα;

Τα άλατα σχηματίζονται από την αντίδραση ενός οξέος και μιας βάσης, γνωστή ως αντίδραση εξουδετέρωσης. Τα οξέα μπορεί να είναι μονοπρωτικά, διπρωτικά ή πολυπρωτικά, που σημαίνει ότι ένα μόριο του οξέος μπορεί να δώσει ένα, δύο ή πολλαπλά πρωτόνια όταν αντιδρά με ένα μόριο βάσης — τα πρωτόνια συνήθως παίρνουν τη μορφή ιόντος υδρογόνου (Η+). Τα μονοπρωτικά οξέα όπως το υδροχλωρικό οξύ (HCl) και το νιτρικό οξύ (HNO3) μπορούν να σχηματίσουν μόνο έναν τύπο άλατος, χλωριούχα και νιτρικά, αντίστοιχα, αλλά τα διπρωτικά και πολυπρωτικά οξέα μπορούν να σχηματίσουν περισσότερα από ένα. Το θειικό οξύ (H2SO4), για παράδειγμα, είναι διπρωτικό αφού μπορεί να δώσει ένα ή δύο ιόντα Η+ και μπορεί να σχηματίσει δύο σειρές αλάτων, υδροθειικά και θειικά. Όταν ένα οξύ, αντιδρώντας με μια βάση, δίνει λιγότερο από τον μέγιστο αριθμό διαθέσιμων πρωτονίων, αυτό είναι γνωστό ως μερική εξουδετέρωση και το αποτέλεσμα είναι ένα άλας οξέος.

Εάν το θειικό οξύ εξουδετερωθεί με την προσθήκη του βασικού υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), σχηματίζεται αρχικά το όξινο άλας όξινο θειικό νάτριο: H2SO4 + NaOH -> NaHSO4 + H2O. Εάν προστεθεί περισσότερο υδροξείδιο του νατρίου, σχηματίζεται το ουδέτερο άλας θειικό νάτριο: NaHSO4 + NaOH -> Na2SO4 + H2O. Το ορθοφωσφορικό οξύ (H3PO4) είναι τριπρωτικό και έτσι σχηματίζει τρεις σειρές αλάτων: διόξινο φωσφορικά, όξινα φωσφορικά και φωσφορικά, από τα οποία τα δύο πρώτα είναι όξινα άλατα.

Τα όξινα άλατα δεν είναι απαραίτητα όξινα. Το όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO3), ή το διττανθρακικό νάτριο, μπορεί να θεωρηθεί ως το όξινο άλας του ανθρακικού οξέος — ενός ασθενούς διπρωτικού οξέος — και του υδροξειδίου του νατρίου — μιας ισχυρής βάσης — και μπορεί να παρασκευαστεί με φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα (CO2) σε διάλυμα υδροξείδιο του νατρίου. Αρχικά σχηματίζεται ανθρακικό νάτριο: 2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2O. Καθώς προστίθεται περισσότερο CO2, αντιδρά με το ανθρακικό νάτριο για να σχηματίσει όξινο ανθρακικό νάτριο: Na2CO3 + CO2 + H2O -> 2NaHC3. Αυτό το όξινο άλας είναι ελαφρώς αλκαλικό σε διάλυμα, λόγω του γεγονότος ότι το ανιόν HCO3- σχηματίζει ανθρακικό οξύ (H2CO3) και ιόντα υδροξυλίου (OH-) στο νερό, δίνοντας μια περίσσεια ιόντων υδροξυλίου.

Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για όξινα άλατα. Η χρήση διττανθρακικού νατρίου, ή «μαγειρικής σόδας», ως διογκωτικού παράγοντα στο ψήσιμο είναι ευρέως γνωστή. αντιδρά εύκολα με αδύναμα οξέα για να απελευθερώσει αέριο διοξείδιο του άνθρακα, σχηματίζοντας φυσαλίδες σε ένα μείγμα κέικ. Το όξινο θειικό νάτριο, που ονομάζεται επίσης όξινο θειικό νάτριο, σχηματίζει ένα ισχυρά όξινο διάλυμα στο νερό και μερικές φορές χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο του θειικού οξέος για διάφορους σκοπούς, όπως φινίρισμα μετάλλων, μείωση του pH σε πισίνες και σε σετ παιδικής χημείας . Τα όξινα άλατα, ιδιαίτερα τα όξινα φωσφορικά και τα διόξινα φωσφορικά, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε ρυθμιστικά διαλύματα.