Informacje o kwasach beztlenowych i tlenowych. zastosowania, właściwości, otrzymywania

Elektrolity ? substancje, których roztwory wodne przewodzą prąd elektryczny np. kwasy, zasady, sole.
Nieelektrolity ? substancje, których roztwory wodne nie przewodzą prądu elektrycznego np. cukier, alkohol.
Dysocjacja elektrolityczna ? rozpad elektrolitów na jony w wyniku oddziaływań między substancją rozpuszczoną, a rozpuszczalnikiem. Najczęściej ulegają związki o wiązaniu jonowym lub kowalencyjnym silnie polarnym. Działanie wody podczas tego procesu polega na uwalnianiu już istniejących jonów z sieci krystalicznej substancji o wiązaniu jonowym lub tworzeniu jonów z cząsteczek o wiązaniu silnie polarnym.

Kwasy
Kwasy to związki chemiczne składające się z atomów wodoru i reszt kwasowych
Wzór ogólny kwasów HnRn [ H ? wodór, n ? liczba atomów wodoru, R ? reszta kwasowa, n ? wartościowość R]
Ze względu na zawartość tlenu kwasy dzielimy na:

- beztlenowe, otrzymuje się m.in. w procesie rozpuszczania w wodzie związku chemicznego, który otrzymuje się w wyniku syntezy wodoru z odpowiednim niemetalem np.:

HCl ? kwas solny (chlorowodorowy)
Właściwości : bezbarwna ciecz o max. stężeniu 36%. w stanie stężonym dymi na biało. ma właściwości żrące. zabarwia papierek wskaźnikowy na różowo
Zastosowanie : farmaceutyczny, barwniki, cukierniczy, lutownictwo, chemiczne, tworzywa sztuczne, garbarstwo, włókienniczy.
Otrzymywanie:
1) H2 Cl2 = 2HCl^ 2) HCl^ H2O = HClc

H2S ? kwas siarkowodorowy
Właściwości: bezbarwna ciecz, o ostrym zapachu zgniłych jaj, trująca, łatwo rozpuszcza się w wodzie.
Zastosowanie: jako odczynnik chemiczny w laboratoriach.
Otrzymywanie:
1) H2 S = HhS^ 2) H2S^ H2O = H2Sc

- tlenowe, można otrzymać w wyniku reakcji chemicznej odpowiedniego tlenku niemetalu z wodą np.:
H2SO4 ? kwas siarkowy (VI)
Właściwości : ma 2x większą gęstość niż woda i zabarwia papierek wskaźnikowy na
czerwono.
Zastosowanie: materiały wybuchowe, akumulator, środki piorące, sztuczne włókna, petrochemiczny, nawozy sztuczne, kosmetyki, barwniki.
Otrzymywanie:
SO3 H2O = H2SO4

H2SO3 ? kwas siarkowy (IV)
Właściwości: ciecz, bakteriobójcza, grzybobójcza, owadobójcza, niszczy rośliny, bieląca, trująca i silnie drażniącą błony śluzowe.
Zastosowanie: włókienniczy do bielenia, papierniczy.
Otrzymywanie:
SO2 H2O = H2SO3

HNO3 ? kwas azotowy (V)
Właściwości : Bezbarwna ciecz dymiąca na brązowo, reagująca z białkiem, zabarwiając je na żółto. zabarwia papierek wskaźnikowy na różowo.
Zastosowanie : lakiery, barwniki, materiały wybuchowe, leki, nawozy i tworzywa sztuczne.
Otrzymywanie:
1) 2N2 5O2 = 2N2O5 2) N2O5 H2O = 2HNO3

H2CO3 ? kwas węglowy
Właściwości : słaby i nietrwały, łatwo się rozkłada na H2O i CO2.
Zastosowanie: produkcja napojów gazowanych.
Otrzymywanie:
1) C O2 = CO2 2) CO2 H2O = H2CO3

H3PO4 ? kwas fosforowy (V)
Właściwości: substancja stała o max. stężeniu 85%, bezbarwna, krystaliczna dobrze rozpuszczalna w wodzie, działa drażniąco na skórę i błony śluzowe, ale nie jest silnie żrąca.
Zastosowanie: nawozy sztuczne, preparaty farmaceutyczne, odrdzewiane metali.
Otrzymywanie:
1) P4 5O2 = P4O10 2) P4O10 6H2O = 4H3PO4

H2SiO3 ? kwas krzemowy, CH3CO2H ? kwas octowy, H3BO3 ? kwas borowy itp.

Dysocjacja kwasów
Kwasy w roztworach wodnych dysocjują na kationy ( ) wodorowe i aniony (-) reszt kwasowych.
Ogólne równanie dysocjacji: HnRn H2O = nH Rn ? np.:
HCl = H Cl- , kwas solny pod wpływem H2O dysocjuje na kation wodorowy i anion chlorkowy.
H2S = 2H S2 - , kwas siarkowodorowy pod wpływem H2O dysocjuje na 2 kationy wodorowe i anion siarczkowy.
H2SO4 = 2H SO42 ? , kwas siarkowy (VI) pod wpływem H2O dysocjuje na 2 kationy wodorowe i anion siarczanowy (VI).
HNO3 = H NO3- , kwas azotowy (V) pod wpływem H2O dysocjuje na kation wodorowy i anion azotanowy (V)
H3PO4 = 3H PO43 - , kwas fosforowy (V) pod wpływem H2O dysocjuje na 3 kationy wodorowe i anion fosforowy (V)
H2SO3 i H2CO3 nie ulegają dysocjacji ponieważ są nietrwałe.

UWAGA!! Pamiętaj chemiku młody wlewaj zawsze kwas do wody!!

Wodorotlenki ( zasady)
Wodorotlenki są związkami pierwiastków (zwykle metali) i grupy wodorotlenowej.
Wzór ogólny zasad: Men(OH)n [ Me ? metal, OH ? grupa wodorotlenowa lub hydroksylowa, n ? ilość grup i wart. metalu]
Wodorotlenki rozpuszczalne w wodzie tworzą zasady, np.:
NaOH ? zasada sodowa (wodorotlenek sodu)
Właściwości: substancja stała, biała, higroskopijna, rozpuszczalna w wodzie, żrąca, stężona to soda żrąca.
Zastosowanie: mydło i środki piorące, papieru, szkła, barwników, gumy, sztucznego jedwabiu.
Otrzymywanie:
metal woda = wodorotlenek wodór gaz 2Na 2H2O = 2NaOH H2^
LUB
tlenek metalu woda = zasada Na2O H2O = 2NaOH

KOH ? zasada potasowa (wodorotlenek potasu)
Właściwości: substancja stała, biała, rozpuszcza się w wodzie przy czym daje dużo ciepła, silnie żrąca, higroskopijna.
Zastosowanie: mydło, suszenia i bielenie, odczynnik laboratoryjny, w litografii w procesie grawerowanie, do pochłaniania gazów np.: CO2 z powietrza.
Otrzymywanie:
2K 2H2O = 2KOH H2^
LUB
K2O H2O = 2KOH

Ca(OH)2 ? zasada wapniowa (wodorotlenek wapnia), Ba(OH)2 ? zasada barowa (wodorotlenek baru),
Al(OH)3 ? zasada glinowa (wodorotlenek glinu) ,

Dysocjacja zasad

Zasady w roztworach wodnych dysocjują na kationy ( ) metali i aniony (-) wodorotlenowe OH
Ogólne równanie dysocjacji: Men(OH)n H2O = Men nOH-
NaOH = Na OH- , zasada sodowa pod wpływem H2O dysocjuje na kation sodu i anion wodorotlenowy.
KOH = K OH- , zasada potasowa pod wpływem H2O dysocjuje na kation potasu i anion wodorotlenowy.
Ca(OH)2 = Ca2 2OH- , zasada wapniowa pod wpływem H2O dysocjuje na kation wapnia i 2 aniony wodorotlenowe.
Mg(OH)2 = Mg2 2OH- , zasada magnezowa pod wpływem H2O dysocjuje na kation magnezu i 2 aniony wodorotlenowe
Ba(OH)2 = Ba2 2OH- , zasada barowa pod wpływem H2O dysocjuje na kation baru i 2 aniony wodorotlenowe.


Sole
Są to związki chemiczne, których cząsteczki zawierają atom (grupę atomów) metalu lub grupę amonową NH4 oraz resztę kwasową. Wzór ogólny soli: MaRb [ M ? metal, R ? reszta kwasowa, a ? liczba atomów metalu w cząsteczce soli (wartościowość reszty kwasowej), b ? liczba reszty kwasowej w cząsteczce soli ( wartościowość metalu)]
SOLE KWASU
solnego siarkowego (VI) azotowego (V) fosforowego (V) węglowego
to
CHLORKI to
SIARCZANY (VI) to
AZOTANY (V) to
FOSFORANY (V) to
WĘGLANY
MoClo
Mo(SO4)o
Mo(NO3)o Mo(PO4)o Mo(CO3)o

Najprostszy sposób ustalenia wzoru sumarycznego soli wynika ze wzoru ogólnego soli i wymaga bezwzględnego stosowania reguły: liczba atomów M x wartościowość M = liczba R x wartościowość R.
Gdy wartościowość metalu i reszty kwasowej są identyczne to nic się na dole nie pisze, np.:
NaCl CaSO4 KNO3 AlPO4 AgCO3
CaCl2 Na2SO4 Mg(NO3)2 K3PO4 Pb(CO3)2

REAKCJE OTRZYMYWANIA SOLI [ jest 16]:
1. METAL KWAS ? SÓL WODÓR^ , reakcja wypierania wodoru, nie ulęgają jej metale szlachetne i półmetale oraz kwas azotowy, np.:
zapis słowny: magnez kwas siarkowy (VI) = siarczan (VI) magnezu wodór^
zapis cząsteczkowy: Mg H2SO4 = MgSO4 H2^
zapis jonowy: Mg 2H SO42- = Mg SO42- H2^
skrócony zapis jonowy: Mg H2 = Mg H2^

2. ZASADA KWAS ? SÓL WODA , reakcja zobojętniania, np.:
zapis słowny: wodorotlenek magnezu kwas fosforowy (V) = fosforan (V) magnezu woda
zapis cząsteczkowy: 3Mg(OH)2 2H3PO4 = Mg3 (PO4)2 6H2O
zapis jonowy: 3Mg2 6OH- 6H 2PO43- = 3Mg2 PO43- 6H2O
skrócony zapis jonowy: 6OH- 6H = 6H2O

3. TLENEK METALU KWAS ? SÓL WODA np.:
zapis słowny: tlenek glinu kwas węglowy = węglan glinu woda
zapis cząsteczkowy: Al2O3 3H2CO3 = Al2(CO3)3 3H2O

4. SÓL KWAS ? INNA SÓL INNY KWAS , reakcja zachodzi tylko wtedy gdy powstaje sól trudno rozpuszczalna wodzie, np.:
zapis słowny: chlorek baru kwas siarkowy (VI) = siarczan (VI) baru kwas solny
zapis cząsteczkowy: BaCl2 H2SO4 = BaSO4 2HCl
zapis jonowy: Ba2 2Cl- 2H SO42- = BaSo4 2H 2Cl-
skrócony zapis jonowy: Ba2 SO42- = BaSo4

5. SÓL 1 ZASADA 1 ? SÓL 2 ZASADA 2 , reakcja zachodzi tylko wtedy gdy powstaje sól trudno rozpuszczalna wodzie, np.:
zapis słowny: siarczan (VI) miedzi (II) wodorotlenek sodu = siarczan (VI) sodu wodorotlenek miedzi (II)
zapis cząsteczkowy: 2NaOH CuSO4 = Na2SO4 Cu(OH)2
zapis jonowy: 2Na 2OH- Cu2 SO42- = 2Na SO42- Cu(OH)2
skrócony zapis jonowy: 2OH- Cu2 = Cu(OH)2

6. SÓL 1 SÓL 2 ? SÓL 3 SÓL 4 , reakcja zachodzi tylko wtedy gdy powstaje sól trudno rozpuszczalna wodzie, np.:
zapis słowny: węglan sodu chlorek wapnia = chlorek sodu węglan wapnia
zapis cząsteczkowy: Na2Co3 CaCl = NaCl CaCO3

7. WODOROTLENEK TLENEK KWASOWY ? SÓL WODA , np.:
zapis słowny: wodorotlenek wapnia tlenek siarki (VI) = siarczan (VI) wapnia woda
zapis cząsteczkowy: Ca(OH)2 SO3 = CaSO4 H2O

Dysocjacja soli

Są sole nierozpuszczalne i rozpuszczalne, Sole rozpuszczalne w wodzie ulęgają dysocjacji jonowej pod wpływem cząsteczek wody na kationy ( ) i aniony (-). Kationami są dodatnie jony metalu, wartość ich ładunku zależy od wartościowości metalu. Anionami są ujemne jony reszty kwasowej, wartość ich ładunku zależy od wartościowości reszty kwasowej.
Ogólne równanie dysocjacji soli: MaRb ? aMb bRa- , np.:
Al2(SO4)3 = 2Al3 3SO42- , 1 cząsteczka siarczanu (VI) glinu pod wpływem H2O dysocjuje na 2 kationy glinu i 3 aniony siarczanowe (VI)