KWASY ELEKTROLITY I NIEELEKTROLITY s to substancje chemiczne

KWASY

ELEKTROLITY I NIEELEKTROLITY – są to substancje chemiczne, których roztwory wodne przewodzą prąd elektryczny, zaliczamy do nich: kwasy, zasady, sole. NIEELEKTROLITY – są to substancje chemiczne, których roztwory wodne nie przewodzą prądu elektrycznego, zaliczamy do nich tlenki, węglowodany, alkohole

WSKAŹNIKI BARWA WSKAŹNIKÓW RODZAJ SUBSTANCJI ORANŻ METYLOWY WODA POMARAŃCZOWA KWAS CZERWONA ZASADA ŻÓŁTA FENOLOFTALEINA PAPIEREK UNIWERSALNY WYWAR Z CZERWONEJ KAPUSTY BEZBARWNA ŻÓŁTA FIOLETOWA CZERWONA BEZBARWNA MALINOWA ZIELONA NIEBIESKA ZIELONA

KWASY BEZTLENOWE

WZORY STRUKTURALNE • KWAS CHLOROWODOROWY • KWAS SIARKOWY (VI) • KWAS SIARKOWY (IV) • KWAS WĘGLOWY • KWAS AZOTOWY (V) • KWAS FOSFOROWY (V)

OTRZYMYWANIE KWASÓW BEZTLENOWYCH KWASY BEZTLENOWE otrzymujemy przez rozpuszczenie odpowiedniego wodorku w wodzie.

OTRZYMYWANIE KWASÓW TLENOWYCH W reakcji tlenku kwasowego (bezwodnika kwasowego) z wodą. tlenek kwasowy + woda → kwas

TLENEK KWASOWY SO 2 SO 3 N 2 O 5 CO 2 P 4 O 10 KWAS TLENOWY H 2 SO 3 H 2 SO 4 HNO 3 H 2 CO 3 H 3 PO 4

DYSOCJACJA JONOWA KWASÓW HCl --> H+ + Cl 1 cząsteczka kwasu solnego dysocjuje na 1 kation wodoru i 1 anion chlorkowy H 2 S <==> 2 H+ + S 2 - 1 cząsteczka kwasu siarkowodorowego dysocjuje na 2 kationy wodoru i 1 anion siarczkowy

HNO 3 --> H+ + NO 3 1 cząsteczka kwasu azotowego (V) dysocjuje na 1 kation wodoru i 1 anion azotanowy (V) H 2 SO 4 --> 2 H+ + SO 42 - 1 cząsteczka kwasu siarkowego (VI) dysocjuje na 2 kationy wodoru i 1 anion siarczanowy (VI) H 2 SO 3 <==> 2 H+ + SO 32 - 1 cząsteczka kwasu siarkowego (IV) dysocjuje na 2 kationy wodoru i 1 anion siarczanowy (IV) H 2 CO 3 <==> 2 H+ + CO 32 - 1 cząsteczka kwasu węglowego dysocjuje na 2 kationy wodoru i 1 anion węglanowy H 3 PO 4 <==> 3 H+ + PO 43 - 1 cząsteczka kwasu fosforowego (V) dysocjuje na 3 kationy wodoru i 1 anion fosforanowy (V)

KWAS CHLOROWODOROWY (SOLNY) • Bezbarwna żrąca ciecz o ostrym zapachu chlorowodoru. • Ma gęstość większą od gęstości wody. • Jest kwasem mocnym, mocniejszym od kwasu siarkowego (VI) i azotowego (V), ale nie jest tak żrący jak wymienione kwasy. • Kwas chlorowodorowy można otrzymać przez elektrolizę wodnego roztworu chlorku sodu, stąd nazwa jego stara nazwa kwas solny. • Maksymalne stężenie kwasu chlorowodorowego wynosi ok. 38%, a ogranicza je rozpuszczalność chlorowodoru. • Ze stężonego kwasu chlorowodorowego ulatnia się gazowy chlorowodór, który reaguje z parą wodną z powietrza tworząc swego rodzaju „mgłę”, dlatego kwas chlorowodorowy określa się kwasem dymiącym. • Kwas chlorowodorowy jest niezwykle istotnym czynnikiem trawiennym większości zwierząt. Jest on wydzielany w żołądku przez specjalne komórki okładzinowe. Zadaniem tego kwasu w układzie trawiennym jest: 1. Warunkowanie kwasowego środowiska niezbędnego do trawienia białka przez pepsynę 2. Ułatwianie wchłaniania żelaza i wapnia 3. Ochrona niektórych witamin, które tracą aktywność w środowisku obojętnym lub zasadowym 4. Działanie antyseptyczne, zabijanie drobnoustrojów lub utrudnianie ich rozwoju 5. Uczestniczenie w regulacji otwierania i zamykania odźwiernika żołądka.

ZASTOSOWANIE HCl

KWAS SIARKOWY(VI) • Kwas siarkowy (VI) jest bezbarwną, oleistą cieczą cięższą od wody. • Jest jednym z najmocniejszych kwasów. • Ma silne właściwości higroskopijne i żrące. • Reaguje z metalami półszlachetnymi np. z miedzią. • Zwęgla substancje organiczne (drewno, papier, cukier) odciągając z nich wodę. • Otrzymujemy go spalając w pierwszym etapie siarkę – produktem jest tlenek siarki (IV). Następnie utleniamy tlenek siarki (IV) SO 2 do tlenku siarki (VI) SO 3 na katalizatorze wanadowym (V 2 O 5). Ostatnim etapem jest absorpcja tlenku siarki (VI) w oleum oraz stężonym kwasie siarkowym (VI). • Stosowany jest jako elektrolit w akumulatorach ołowiowych, oraz do produkcji leków ( polopiryny) , tworzyw sztucznych (sztuczny jedwab), środków piorących. Karoserie samochodów przed malowaniem oczyszcza się roztworem kwasu siarkowego (VI). Jest prekursorem do produkcji narkotyków. • Proces mieszania tego kwasu z wodą jest silnie egzoenergetyczny, dlatego musimy postępować zgodnie z zasadą „PAMIĘTAJ CHEMIKU MŁODY WLEWAJ ZAWSZE KWAS DO WODY”

ZASTOSOWANIE

KWAS AZOTOWY (V) • bezbarwna ciecz o charakterystycznym nieprzyjemnym zapachu • 1, 5 raza cięższa od wody • stężony 68% roztwór kwasu azotowego (V) powoduje żółknięcie piór, wełny, skóry i niszczy tkanki, wywołując bardzo bolesne poparzenia • ścina białko i powoduje jego żółknięcie – reakcja ksantoproteinowa – służy do wykrywania białek • ma silne właściwości utleniające, dzięki czemu reaguje z metalami szlachetnymi takimi jak: srebro, miedź • nie reaguje ze złotem i platyną, które ulegają działaniu wody królewskiej, czyli mieszaninie 1 objętości stężonego kwasu azotowego (V) i 3 objętości stężonego kwasu chlorowodorowego.

ZASTOSOWANIE

KWAS FOSFOROWY (V) • Czysty 100% kwas fosforowy(V) to w temperaturze pokojowej białe, krystaliczne ciało stałe, dobrze rozpuszczalne w wodzie. • Działa drażniąco na skórę i błony śluzowe. • Stosowany jest również w postaci roztworu 85%, o konsystencji gęstego syropu. W roztworze wodnym ulega reakcji dysocjacji jonowej, jego roztwór przewodzi prąd elektryczny. • Otrzymujemy go przez spalanie fosforu do tlenku fosforu(V) P 4 O 10, a następnie rozpuszczenie tego tlenku w wodzie. Można go otrzymać również w wyniku działania kwasu siarkowego (VI) H 2 SO 4 na fosforan (V) wapnia Ca 3(PO 4)2 , którego źródłem są minerały apatyt i fosforyt, a czasami także zmielone kości zwierząt. • Kwas fosforowy (V) stosowany jest jako dodatek do napojów gazowanych – cocacola, pepsi, jako regulator kwasowości o symbolu E 338. • Kwas ten powoduje rozpuszczanie szkliwa zębów, a duża ilość cukru w napojach może przyczynić się do powstawania próchnicy. • Również galaretki owocowe zakwaszane są tym kwasem. • Kwas ten stosowany jest również w preparatach stomatologicznych – porcelana, cement dentystyczny. • Kwas ten jest składnikiem odrdzewiaczy - fosfol i między innymi ze względu na te właściwości kwasu coca-cola wykorzystywana jest jako odrdzewiacz. • W organizmie człowieka reszta kwasowa kwasu fosforowego (V) jest elementem budowy DNA, które pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

ZASTOSOWANIE

KWAS SIARKOWODOROWY • Kwas siarkowodorowy to wodny roztwór siarkowodoru. • Jest bardzo słabym kwasem beztlenowym. • Siarkowodór możemy otrzymać w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków lub poprzez działanie na siarczek żelaza kwasem chlorowodorowym. • W naturze występuje w wyniku rozkładu beztlenowego białek, w niektórych wodach mineralnych oraz w gazach wulkanicznych, towarzyszy także złożom ropy naftowej. Brak życia na dnie mórz i oceanów jest spowodowany również dużym stężeniem siarkowodoru, choć w miejscach występowania siarkowodoru występują bakterie, których procesy metaboliczne są oparte na wchłanianiu siarkowodoru zamiast tlenu. • Siarkowodór powstaje w niewielkich ilościach w przewodzie pokarmowym w wyniku rozkładu białek zawierających siarkę i jest jedną z przyczyn nieprzyjemnego zapachu gazów jelitowych. • Siarkowodór jest silnie trujący. Jako stężenie niebezpieczne dla zdrowia przyjmuje się 6 mg/m³. Stężenie 100 mg/m³ powoduje uszkodzenie wzroku, natomiast przy stężeniu powyżej 1 g/m³ śmierć może nastąpić już w wyniku zaczerpnięcia jednego oddechu. Niebezpieczeństwo zatrucia siarkowodorem zachodzi m. in. podczas prac związanych z opróżnianiem szamba, wierceniem i kopaniem studni, wchodzeniem do studni, studzienek kanalizacyjnych lub niewentylowanych korytarzy podziemnych.

KWAS SIARKOWY (IV) • kwas siarkowy (IV) jest bezbarwną nietrwałą cieczą o zapachu tlenku siarki (IV) • już w temperaturze pokojowej ulega rozkładowi według równania: H 2 SO 3 → H 2 O + SO 2↑ • zarówno tlenek siarki (IV), jaki i kwas siarkowy (IV) mają właściwości bakteriobójcze, owadobójcze, grzybobójcze i bielące. • dwutlenek siarki jest trujący i działa silnie drażniąco na błony śluzowe wskutek rozpuszczania się na ich wilgotnej powierzchni.

KWAS WĘGLOWY • Kwas węglowy otrzymujemy rozpuszczając tlenek węgla (IV) (dwutlenek węgla) w wodzie. W praktyce można jednak otrzymać kwas o niewielkim stężeniu, gdyż równowaga reakcji otrzymywania jest mocno przesunięta w stronę substratów reakcji. To zjawisko jest odpowiedzialne za lekko kwaśny smak wody sodowej. • Kwas węglowy jest kwasem nietrwałym, już w temperaturze pokojowej ulega reakcji rozkładu do tlenku węgla (IV) i wody. • W roztworze wodnym zachodzi proces dysocjacji jonowej. Kwas ten powoduje zmianę barwy oranżu metylowego z pomarańczowej na czerwoną. • Służy do produkcji napojów gazowanych, w uzdrowiskach jest wykorzystywany do tzw. kąpieli kwasowęglowych leczących choroby skórne. • Wodę nasyconą tlenkiem węgla (IV) można uzyskać także przez rozkład wodorowęglanu sodu w zakwaszonej wodzie, co wykorzystuje się do produkcji napojów musujących w proszku. • W 1776 roku szwedzki producent otworzył pierwszą fabrykę wód gazowanych. Napój uzyskiwano, przepuszczając przez wodę tlenek węgla (IV) otrzymywany z kwasu i tzw. sody, czyli wodorowęglanu sodu. Ze względu na sposób produkcji nazwano ten produkt wodą sodową i chociaż nie ma ona nic wspólnego z sodem, nazwa jej przetrwała do dziś.