Cz. VIII Budowa i właściwości wybranych nieorganicznych kwasów tlenowych
Kwasy siarkowe
Wzór
Wzór kwasu Nazwa kwasu Nazwa zwyczajowa Anion
strukturalny
H-O-S-S-O-H
H2S2O2 kwas tiosiarkowy(IV) kwas sulfoksylowy [S202]2-
O O
kwas dwutionowy(III)
\\ //
H2S2O4 kwas podsiarkowy [S204]2-
lub ditionowy(III)
H-O-S-S-O-H
O
\\
H2SO3 kwas siarkowy(IV) kwas siarkawy [S03]2-
H-O-S-O-H
O O
\\ //
kwas dwusiarkowy(IV)
H-O-S-S-O-H
H2S2O5 kwas dwusiarkowy [S2O5]2-
lub disiarkowy(IV)
//
O
O
//
H-O-S-O-H
H2SO4 kwas siarkowy(VI) kwas siarkowy [SO4]2-
\\
O
O O
\\ //
kwas dwusiarkowy(VI)
H-O-S-O-S-O-H
H2S2O7 kwas pirosiarkowy [S2O7]2-
lub disiarkowy(VI)
// \\
O O
S
//
kwas triosiarkowy
H-O-S-O-H
H2S2O3 [S2O3]2-
lub tio(-II)siarkowy(VI)
\\
O
O O
\\ //
kwasy politionowe
H-O-S-S(X-2)-S-O-H
H2SXO6 [SXO3]2-
(x=3, 4, ...)
// \\
O O
O
kwas
//
nadtlenojednosiarkowy(VI) kwas
H-O-S-O-O-H
H2SO5 peroksosiarkowy [SO5]2-
lub
\\
lub kwas Caro
peroksymonosiarkowy(VI)
O
O O
kwas
\\ //
kwas
H-O-S-O-O-S-O-H
H2S2O8 nadtlenodwusiarkowy(VI) [S2O8]2-
peroksodwusiarkowy
// \\
lub peroksodisiarkowy(VI)
O O
Kwas siarkowy(IV) (H2SO3):
�� w roztworze wodnym utrzymuje się równowaga:
SO2 + H2O <=> H2SO3 <=> H+ + HSO3- ze znaczną przewagą SO2
�� tworzy sole: M2SO3 i MHSO3 (M na +I st.utl)
�� zastosowanie: środek redukujący w przemyśle włukienniczym (do bielenia)
Kwas siarkowy(VI) (H2SO4):
�� mocny
�� bezbarwny, oleista ciecz
�� Tt= 10,4� C
�� d=1,833 g/cm3
�� higroskopijny
�� reakcja z wodą jest procesem egzotermicznym
�� stężony zwęgla substancje organiczne (odciąga wodę z ich cząsteczek)
�� utleniacz
�� parzy skórę
�� zastosowanie: rafnacja tłuszczów, środek odwadniający, do nawozów sztucznych,
materiałów wybuchowych
Kwas nadtlenojednosiarkowy(IV) (H2SO5):
�� mocny
�� białe kryształy
�� silne własności utleniające
�� powstaje w reakcji hydrolizy H2S2O8 + H2O -> H2SO5+H2SO4, i ulega dalszej
hydrolizie (H2SO5 + H2O H2SO4 +H2O2)
Kwasy azotowe
Nazwa Wzór
Wzór kwasu Nazwa kwasu Anion
zwyczajowa strukturalny
kwas azotowy(I) kwas
H2N2O2 [N2O2]2-
lub diazotowy(I) podazotowy
H-O-N=O
HNO2 kwas azotowy (III) kwas azotawy [NO2]-
O
//
HNO3 kwas azotowy(V) kwas azotowy [NO3]-
H-O-N=O
kwas
O
nadtlenoazotowy(V)
//
HNO4 [NO4]-
lub
H-O-O-N=O
peroksoazotowy(V)
kwas
H-O-O-N=O
HOONO [OONO]-
nadtelnoazotowy(III)
Kwas azotowy(V) (HNO3):
�� bezbarwna ciecz
�� dymi na powietrzu
�� d=1,4 g/cm3
�� Tw=83� C
�� parzy skórę i pali drewno
�� silne właściwości żrące
�� silny utleniacz
�� reagule z wszystkimi metalami oprócz złota i platynowców
�� ze stężonym HCl daje wodę królewską
�� zastosowanie: otrzymywanie barwników, związków nitrowych, w farmacji, do
produkcji azotanów, paliw rakietowch i nawozów sztucznych
�� otrzymywanie: spalanie amoniaku (NH3) w tlenie w T=700 - 900� C, w obecności kat.
platynowego uzyskuje się tlenek NO, który utlenia się do NO2 a zaabsorwowany w
wodzie tworzy HNO3
Kwasy fosforowe
Wzór
Nazwa kwasu Nazwa zwyczajowa Wzór strukturalny Anion
kwasu
H
|
HPH2O2
H-O-P=O
kwas fosfinowy kwas podfosforawy PH2O2-
(H3PO2)
|
H
OH
|
H2PHO3
H-O-P=O
kwas fosfonowy kwas ortofosforawy PHO3 2-
(H3PO3)
|
H
H-O-P=O
HPO2 kwas metafosforowy(III) kwas metafosforawy PO2-
H-O O-H
kwas dwufosforowy(III)
| |
H4P2O5 kwas pirofosforowy P2O54 -
lub difosforowy(III) H-O-P-O-P-O-H
H-O O-H
| |
H-O-P-P-O-H
H4P2O6 kwas ortofosforowy(IV) kwas podfosforowy P2064-
// \\
O O
O-H
|
kwas ortofosforowy(V)
H-O-P=O
H3PO4 kwas ortofosforowy PO43-
lub fosforowy(V)
|
O-H
H-O O-H
| |
kwas ortodwufosforowy(V)
H-O-P-O-P-O-H
H4P2O7 kwas pirofosforowy P2074-
lub kwas ortodifosforowy(V)
// \\
O O
H H H
| | |
kwas
O O O
| | |
ortotrójfosforowy(V) kwas
H5P3010 P2O105-
H-O-P-O-P-O-P-O-H
lub kwas ortotrójfosforowy
// II \\
O O O
ortotrifosforowy(V)
 H-O
I
P = O
/ \
kwas
O O
metatrójfosforowy(V) kwas
I I
H3P309 P3O93-
lub kwas metatrójfosforowy
O = P P = O
metatrifosforowy(V)
/\ /\
O O O
I I
H H
O O
\\ //
H-O-P-O-P-O-H
kwas
| |
metaczterofosforowy(V) kwas
O O
H4P4012 P40124-
lub kwas metaczterofosforowy
| |
tetrafosforowy(V)
H-O-P-O-P-O-H
// \\
O O
Kwas ortofosforowy(V) (H3PO4):
�� bezbarwne kryształy rozp. w wodzie
�� higroskopijne
�� Tt=43� C
�� tworzy sole - ortofosforany(V)
�� techniczny H3PO4 : stężenie - 70%, d=1,5 g/cm3
�� zastosowanie: do otrzymywania nawozów fosforowych, fosforanów, w farmacji
Kwas ortodwufosforowy(V) (H4P2O7):
�� mocny
�� nietrwały
�� bezbarwny
�� Tt=61� C
�� dobrze rozpuszczalny w wodzie
�� tworzy dwa rodzaje soli: M4P2O7 i M2H2P2O7 (M jest na +I st. utl.)
�� otrzymywanie: ogrzanie H3PO4 do ok. 250� C
Kwasy chlorowe
Nazwa Wzór
Wzór kwasu Nazwa kwasu Anion
zwyczajowa strukturalny
kwas
Cl-O-H
HClO kwas chlorowy(I) [ClO]-
podchlorawy
kwas
O=Cl-O-H
HClO2 kwas chlorawy [ClO2]-
chlorowy(III)
O
kwas
\\
HClO3 kwas chlorowy [ClO3]-
chlorowy(V)
O=Cl-O-H
 O
\\
kwas kwas
O=Cl-O-H
HClO4 [ClO4]-
chlorowy(VII) nadchlorowy
//
O
Kwas chlorowy(I) (HClO):
�� słaby
�� istnieje tylko w rozcieńczonych roztworach wodnych
�� rozkłada się na świetle: 2HClO -> 2HCl + O2
�� tworzy trwałe sole
Kwas chlorowy(VII) (HClO4):
�� najmocniejszy ze wszystkich znanych kwasów
�� bezbrarwna, dymiąca, ojeista, higroskopijna ciecz
�� parzy skórę
�� ogrzany wybucha
�� zastosowanie: analiza chemiczna, strącanie jonów K+, środek osuszający, produkcja
materiałów wybuchowych
Kwasy jodowe
Nazwa Wzór
Wzór kwasu Nazwa kwasu Anion
zwyczajowa strukturalny
kwas jodowy(I) I-O-H
HIO IO-
O=I-O-H
//
HIO3 kwas jodowy(V) IO3-
O
O
kwas
\\
jodowy(VII)
O=I-O-H
HIO4 IO4-
lub
//
metajodowy(VII)
O
H H
| |
O O
kwas \ /
H5IO6 kwas nadjodowy [IO6]5-
H-O-I=O
ortojodowy(VII)
/ \
O O
| |
H H
Kwas jodowy(I) (HIO):
�� słaby
�� nietrwały
�� zielonożółta ciecz
�� zapach szafranu
�� silne wł. utleniające
Kwasy krzemowe
Wzór kwasu Nazwa kwasu Wzór strukturalny Anion
H-O O-H
\ /
Si
H4SiO4 kwas ortokrzemowy [SiO4]4-
/ \
H-O O-H
H
|
O
|
H-O-Si-O-H
|
kwas
O
H6Si2O7 [Si2O7]6-
ortodwukrzemowy
|
H-O-Si-O-H
|
O
|
H
H
|
O
|
H-O-Si-O-H
|
O
|
kwas
H-O-Si-O-H
H8Si3O10 [Si3O10]8-
ortotrójkrzemowy
|
O
|
H-O-Si-O-H
|
O
|
H
H-O
\
Si=O
H2SiO3 kwas metakrzemowy [SiO3]2-
/
H-O
Inne kwasy
Nazwa Wzór
Wzór kwasu Nazwa kwasu Anion
zwyczajowa strukturalny
H-O
\
kwas węglowy C=O
H2CO3 [CO3]2-
/
H-O
H-O O
\ //
kwas
Se
H2SeO4 kwas selenowy [SeO4]2-
selenowy(VI)
/ \\
H-O O
H-O
\
kwas selenowy
Se=O
H2SeO3 kwas selenawy [SeO3]2-
(IV)
/
H-O
H-O
\
kwas borowy
B-O-H
H3BO3 kwas borny [BO3]3-
lub ortoborowy
/
H-O
kwas
(HBO2)n
metaborowy
Kwas węglowy (H2CO3):
�� słaby
�� bardzo nietrwały
�� w roztworze wodnym utrzymuje się równowaga: CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> H+ +
HCO3- ze znaczną przewagą CO2
�� tworzy sole: M2CO3 i MHCO3 (M jest na +I st. utl.)
�� zastosowanie: do produkcji napojów orzez
wiających
Kwas selenowy(VI) (H2SeO4):
�� mocny kwas
�� bezbarwne kryształy
�� dobrze rozpuszczalny w wodzie
�� Tt=62,4� C
�� w Temp. >Tt rozkłada się na SeO3 i wodę
�� bardzo silny utleniacz
�� zastosowanie: utleniacz w jubilerstwie i do otrzymywania związków
seleno-organicznych
Kwas borowy (H3BO3):
o lekkie, bezbarwne kryształy
o d=1,43 g/cm3
o ogrzany przechodzi w (HBO2)n
o w temp powyżej 160� C rozkłada się od B2O3
o w przyrodzie występuje jako sassolin (minerał)
o zastosowanie: produkcja emalii, farb, szlachetnych gat. szkła, w garbarstwie, dodatek
do nawozów, konserwacja drewna, działa (rozcieńczony) jako środek bakteriobójczy