48 (176)

V. KWASY 1. KWASY I METODY ICH OTRZYMYWANIA

Kwasy są to związki chemiczne, które w roztworach dysocjują na kationy wodorowe i aniony reszty kwasowej.

Oznaczając przez R resztę kwasową, a przez n liczbę atomów wodoru, które mogą oddysocjować od cząsteczki kwasu, wzór ogólny kwasów można zapisać następująco:

H„R.

Kwasy, których cząsteczki zawierają więcej niż jeden zdolny do oddysocjowania proton nazywa się kwasami wieloprotonowymi (dawniej nazywano również wielozasadowymi).

Dysocjacja kwasów wieloprotonowych przebiega wielostopniowo. Dowolny kwas dwuprotonowy, np. kwas węglowy H₂C0₃, dysocjuje dwustopniowo:

I stopień: H₂C0₃ <=► H⁺ + HCOJ,

II stopień: HCOJ <± H⁺ + C0²3~.

Ze względu na moc, tj. wartość stopnia dysocjacji, kwasy, podobnie jak zasady, dzieli się na kwasy mocne, których stopień dysocjacji a jest bliski 1 i kwasy słabe, których stopień dysocjacji jest dużo mniejszy od 1.

Do częściej używanych kwasów mocnych należą: kwas azotowy(V) (kwas azotowy)* — HN0₃, kwas chlorowodorowy (kwas solny) — HC1,

*

W nawiasach podano nazwy tworzone według starych zasad lub nazwy zwyczajowe.

kwas chlorowy(VII) (kwas nadchlorowy) — HC10₄, i kwas siarkowy(VI) (kwas siarkowy) — H₂S0₄.

Słabymi kwasami są np. kwas węglowy — H₂C0₃, kwas siarkowy(IV) (kwas siarkawy) — H₂S0₃, kwas azotowy(III) (kwas azotawy) — HN0₂, kwas siarkowodorowy — H₂S, kwas cyjanowodorowy — HCN.

Ze względu na skład reszty kwasowej rozróżnia się kwasy beztlenowe, np. kwas solny — HC1, kwas azotowodorowy HN₃, kwas tetrachloro-złotowy — HAuC1₄ i inne, oraz kwasy tlenowe, np. kwas chlorowy(V) — HC10₃, kwas azotowy(V) — HN0₃, kwas ortofosforowy(V) — H₃P0₄, kwas borowy — H₃B0₃.

Od budowy cząsteczek kwasów zależą w wielu przypadkach ich właściwości utleniające lub redukujące. Właściwości utleniające mają kwasy tlenowe, takie jak kwas azotowy(V) — HN0₃ kwas mangano-wy(VII) — HMn0₄, kwas chromowy(VI) — H₂Cr0₄, czy kwas siarkowymi)— H₂S0₄. Redukujące właściwości mają natomiast cząsteczki lub aniony takich kwasów, jak kwas siarkowy(IV), kwas azotowy(III), kwas jodowodorowy, kwas solny.

Kwasy wykazują rozmaitą trwałość cząsteczek. Nietrwałe są takie kwasy jak kwas węglowy H₂C0₃ czy kwas siarkowy(IV) H₂S0₃, które istnieją tylko w rozcieńczonych roztworach wodnych. Zatężenie takiego roztworu powoduje rozpad cząsteczki kwasu na tlenek kwasowy (dawniej nazywany również bezwodnikiem kwasowym) i wodę. Na przykład:

h₂co₃?±co₂ + h₂o.

Kwasy trwałe mogą tworzyć roztwory bardzo stężone, jak np. kwas ortofosforowy(V) — H₃P0₄, bądź można je otrzymać w stanie stałym, np. kwas borowy H₃B0₃, kwas siarkowy(VI) H₂S0₄ ■ H₂0¹ lub H₃P0₄ i inne kwasy fosforowe.

Ze względu na temperaturę wrzenia rozróżnia się kwasy mało lotne, do których należą: kwas siarkowy(VI) — H₂S0₄, kwas ortofosforowym) — H₃P0₄, oraz kwasy lotne, jak np. kwas solny — HC1, kwas bromowodorowy — HBr, kwas azotowy(V) — HN0₃, kwas cyjanowodorowy — HCN.

Metody otrzymywania kwasów zależą od ich właściwości fizycznych i chemicznych, jak: lotność, trwałość, moc itp. Spośród metod otrzymy-

93

1

Przy różnych stosunkach molowych w układzie S0₃ — H_zO po ochłodzeniu występuje jako H₂S₂0₇, H₂S0₄H₂0, H₂S0₄-2H₂0.