第四部：無機化学の基礎　非金属元素

　オキソ酸（ oxoacid ）
　酸素酸とも呼ばれ，一般的には“酸素を含む無機酸の総称”と認識されている
　しかし，生化学分野やフリー百科事典「ウィキペディア」では，カルボン酸などの有機酸にまで拡大した解説が見られる。

　無機化学命名法（ IUPAC ）では，オキソ酸を
　“酸素原子を含み，酸素以外の元素を少なくとも 1個以上含み，酸素に結合する水素原子を少なくとも 1個以上含み，プロトンを失って共役塩基を生成する化合物。”
と定義している。
　この定義に従うと，オキソ酸は，中心となる非金属元素又は金属元素に酸素が，オキソ基（ = O ）又は水酸基（ヒドロキシル基　– OH ） の形で結合している無機酸となる。
　この定義では，配位している水分子の水素原子が酸性となるアクア酸（ aqua acid ：Fe(H₂O)₆³⁺ など），オキソ基（ = O ）が無いヒドロキソ酸（ hydroxoacid ： Si(OH)₄ など）も含まれる。

　【参考】
　一般的には，次亜塩素酸（ HClO），硫酸（ H₂SO₄ ），硝酸（ HNO₃ ），炭酸（ H₂CO₃ ），リン酸（ H₃PO₄ ）などがオキソ酸（酸素酸）に分類され，塩酸（ HCl ）などハロゲン化水素酸，硫化水素酸（ H₂S ），シアン化水素酸（ HCN ）など酸素を含まない無機酸は，水素酸（ hydracid ）に分類される。

　オキソアニオン（ oxoanion ）
　オキシアニオン，酸素酸イオンなどともいい，X_nO_m^Z-（ X は酸素以外の元素）で表される。
　化学式 XO_m^Z- で表されるオキソアニオンは，元素 X の酸化数とその周期表での位置により定まる。
　酸化数の異なるオキソイオンは，酸化数を区分するため化合物に接頭語（過，亜，次亜）がつけられる。
　日本語の化合物命名の通則（日本化学会）によると，原則として古くから知られているものを○○酸と呼び，それより酸化数が低い順に，亜○○酸，次亜○○酸の接頭語をつけ，酸化数が高いものには，過○○酸の接頭語をつける。

　第 2周期元素（ C , N , F など ）のオキソアニオン
　炭酸イオン（ CO₃^2- ）や硝酸イオン（ NO₃^- ）があり，平面の三角形型の構造で中心原子と酸素原子とがπ結合をもつ。2 価の陰イオンは，1 個だけ水素を持つ 1 価の陰イオン，例えば，炭酸イオン（ CO₃^2- ）は HCO₃^- （炭酸水素イオンという）を作る。

　第 3周期元素（ Si , P , S , Cl など ）のオキソアニオン
　広く知られるものに，リン酸イオン PO₄^3- ，硫酸イオン SO₄^2- ，過塩素酸イオン ClO₄^- など四面体型構造のものがある。
　塩素のオキソイオンには，酸化数 7 の過塩素酸イオンの他に，酸化数 5 の塩素酸イオン ClO₃^- （ 3 つの結合電子対と 1 つの非結合電子対をもつ三角錐形構造），酸化数 3 の亜塩素酸イオン ClO₂^- （ 1 つの結合電子対と 1 つの非結合電子対を持つ折れ線形構造），酸化数 1 の次亜塩素酸イオン　ClO^- がある。
　酸化数 3 の陰イオンには，1 個だけ水素を持つ 2 価の陰イオン， 2 個の水素を持つ 1 価の陰イオンがある。例えば，リン酸イオン（ PO₄^3- ）は HPO₄^2- （リン酸水素イオンという）や H₂PO₄^- （リン酸二水素イオンという）を作る。
　一般に水素を持つ陰イオンを加熱すると水を失い，縮合した陰イオンを作る。例えば，硫酸水素イオン（ HSO₄^- ）からピロ硫酸イオン（ S₂O₇^2- ）が，リン酸水素イオン（ HPO₄^2- ）からピロリン酸イオン（ P₂O₇^4- ）やトリポリリン酸イオン（ P₃O₁₀^3- ）などができる。

　第3周期以降の元素の単独のオキソアニオン
　高い電荷を持つため，水溶液中ではオキソアニオン同士の縮合（水を失う）が起こりうる。
　例えば，クロム酸イオン（ CrO₄^2- ）の縮合で二クロム酸（重クロム酸）イオン（ Cr₂O₇^2- ）の生成などがある。

　主なオキソ酸（酸素酸）の特徴として，名称，オキソイオンの組成式，元素の酸化数，遊離酸（水素化物）の組成式と特徴，塩の特徴や用途を紹介する。