Un acido è una sostanza in grado di donare protoni (#H^+#).
Nel caso di un ossiacido, #XOH#, questa capacità è dovuta all’elevato effetto di ritiro di elettroni del gruppo #XO# sull’atomo di idrogeno, come descritto in dettaglio nel seguito.
L’elemento X è un non metallo elettronegativo, come #N, S, Cl# ecc. o un metallo ad alto stato di ossidazione, come #Mn(VII)# o #Cr(VI)#.
Allora, aiutata dall’alta elettronegatività dell’atomo di ossigeno, la coppia #XO”-“# provoca un effetto di ritiro sulla coppia di elettroni del legame #O-H#.
Il protone (#H^+#), alla fine della catena, è parzialmente non schermato e pronto ad essere trasferito per legare una coppia di elettroni fornita da una specie basica.
Questo processo è chiamato ionizzazione e lascia un oxoanione, #XO^-# come residuo dell’ossiacido.
Quindi, il processo completo di trasferimento acido-base o protonico è:
#XOH + :B^”-” -> XO^”-” + H:B#
Esempio con acido nitrico (#HNO_3 = O_2NOH#, dove #X = O_2N#) e ione idrossido come base:
#HNO_3 + :OH^”-” -> NO_3^”-” + H_2O#
Esempio con acido nitrico e ammoniaca come base:
#HNO_3 + :NH_3 -> NO_3^”-” + NH_4^+#
In alcuni casi l’elemento centrale non è altamente elettronegativo, ma guadagna l’effetto di ritiro dai suoi legami con atomi di ossigeno extra, come nell’acido carbonico (#H_2CO_3 = OC(OH)_2#), acido fosforico, #H_3PO_4 = OP(OH)_3#, acido fosfonico #H_3PO_3 = OPH(OH)_2#.
In generale, più alto è il numero di atomi di ossigeno in più, più forte è l’ossiacido (cioè è più facilmente ionizzabile).
Questo può essere dimostrato da molte prove, come:
a) l’acido nitrico #HNO_3 = O_2NOH# è più forte dell’acido nitroso #HNO_2 = ONOH#
b) l’acido solforico #H_2SO_4 = O_2S(OH)_2# è più forte dell’acido solforoso #H_2SO_3 = OS(OH)_2#
c) gli ossiacidi del cloro sono più forti nella sequenza:
#HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4# cioè:
#ClOH < OClOH < O_2ClOH < O_3ClOH#
o, per nome:
ipocloroso < cloroso < clorico < acido perclorico