Chemia nieorganiczna/Kwasy tlenowe

Kwasy tlenowe

Kwasy tlenowe to związki zawierające w reszcie kwasowej atom pierwiastka kwasotwórczego i od 1 do 6 atomów tlenu. Pierwiastkiem kwasotwórczym jest na ogół niemetal. Może to być też półmetal lub nawet metal o dużej wartościowości, jak Mn(VII) w kwasie HMnO₄.

Zasada nazywania kwasów tlenowych:

Nazwe kwasu tworzy się, podając wartościowość pierwiastka centralnego i dodając do jego nazwy końcówkę -owy, na przykład H₂SO₄ - kwas siarkowy(VI)

Otrzymywanie kwasu tlenowego:

W większości przypadków powstają w reakcjach bezwodników kwasowych z wodą.

Kwas siarkowy (VI)

Kwas siarkowy(VI) ma wzór $H_{2}S{O}_4$, jest jednym z mocnych kwasów. Tworzy się go przez połączenie wody z tlenkiem siarki (VI) (tritlenkiem siarki) ${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟹}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$. Stężony roztwór ma bardzo silne właściwości utleniające.

Reaguje z:

• metalami,

$2Na+H_{2}S{O}_4⟹N{a}_{2}S{O}_4+H_2\Uparrow$

• tlenkami metali,

$N{a}_{2}O+H_{2}S{O}_4⟹N{a}_{2}S{O}_4+H_{2}O$

• zasadami,

$2NaOH+H_{2}S{O}_4⟹N{a}_{2}S{O}_4+2H_{2}O$ dając odpowiednie sole, nazywane siarczanami (VI) danego metalu.

Używany m.in do:

• produkcji akumulatorów (jako elektrolit)
• produkcji nawozów sztucznych
• produkcji m.in. proszków do prania, kosmetyków
• produkcja innych kwasów

Kwas siarkowy (IV)

Kwas siarkowy (IV), kiedyś nazywany także kwasem siarkawym, ma wzór $H_{2}S{O}_3$, jest jednym ze słabszych kwasów. Tworzy się go przez połączenie wody z tlenkiem siarki (IV) (dwutlenkiem siarki). $H_{2}O+S{O}_2⟺H_{2}S{O}_3$

Jest to kwas nietrwały, to znaczy, że powraca do swojej pierwotnej postaci (w tym przypadku do $H_{2}O$ i $S{O}_2$).

Kwas siarkowy (II)

Mniej znany kwas siarkowy (II), nazywany także kwasem sulfoksylowym, ma wzór $H_{2}S{O}_2$, jest bardzo słabym kwasem. Tworzy się go przez połączenie wody z tlenkiem siarki (II). $H_{2}O+SO⟺H_{2}S{O}_2$

Jest to kwas nietrwały, to znaczy, że powraca do swojej pierwotnej postaci (w tym przypadku do $H_{2}O$ i $SO$).

Kwas azotowy (V)

Równanie reakcji tworzenia kwasu azotowego(V)

$H_{2}O+N_2{O}_5⟹2HN{O}_3$

Używany m.in. do:

• wykrywania białek (podczas reakcji z nimi powstaje charakterystyczne żółte zabarwienie)
• mieszanina kwasu azotowego(V) i kwasu chlorowodorowego w stosunku HCl:HNO₃ = 1:3 tworzy wodę królewską

Właściwości:

• stan skupienia: ciekły
• zapach nieprzyjemny, duszący
• stężony niszczy tkaniny, pióra, skórę, powoduje ich zżółknięcie;
• powoduje żółknięcie białek

Kwas azotowy (III)

Równanie reakcji tworzenia kwasu azotowego(III)

$H_{2}O+N_2{O}_3⟹2HN{O}_2$

Kwas ortofosforowy (V)

Otrzymywanie:

w reakcji tlenku fosforu (V) i wody:

6H₂O + P₄O₁₀ → 4H₃PO₄

Właściwości:

• ciało stałe
• bezbarwny i bezwonny
• średnia moc kwasu
• nie ma właściwości utleniających
• jest kwasem trójprotonowym, dysocjuje trójstopniowo

Wykorzystywanie:

• do produkcji nawozów sztucznych, wielu środków farmaceutycznych, detergentów
• w przemyśle spożywczym (np. w produkcji proszków do pieczenia)
• wykorzystuje się go do wytwarzania fosforanowych powłok ochronnych
• odrdzewiania metali
• jako składnik coca-coli
• produkcji nawozów fosforowych
• produkcji preparatów farmaceutycznych

Kwas węglowy

Kwas węglowy $H_{2}C{O}_3$ jest kwasem słabym, otrzymuje się go poprzez rozpuszczenie tlenku węgla (IV) (nazywanego takze ditlenkiem węgla) w wodzie $H_{2}O+C{O}_2⟺H_{2}C{O}_3$. Kwas węglowy jest kwasem nietrwałym.

Używany jest m.in. do:

• "gazowania" napojów (woda mineralna gazowana zawiera średnio 0,002% H₂CO₃)