Wprowadzenie do kwasów

.

.

Co to są kwasy?

Kwasy to cząsteczki lub inne gatunki, które w reakcjach mogą oddać proton lub przyjąć parę elektronową. Słowo „kwas” pochodzi od łacińskiego słowa „acidus”, które oznacza kwaśny. Wszystkie pierwiastki kwasowe mają kilka wspólnych cech, np. są kwaśne w smaku, zmieniają kolor niebieskiego papierka lakmusowego na czerwony i tracą swoją kwasowość po połączeniu z substancjami alkalicznymi. Poziom pH kwasów waha się od 0 do 6.

Niektóre powszechne przykłady kwasów to owoce cytrusowe, takie jak cytryny, limonki, pomarańcze, grejpfruty, itp. Wszystkie te owoce zawierają kwas cytrynowy. Stąd ich smak jest kwaśny lub cierpki. Kwas cytrynowy jest słabym kwasem, ale mimo to, po zmieszaniu z wodą wytwarza jony wodorowe i dlatego pH soku cytrynowego wynosi 2. Innym przykładem kwasu jest ocet. Ocet składa się z kwasu octowego. Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego Twoja skóra staje się czerwona i opuchnięta po ukąszeniu mrówki lub komara? Ponieważ te owady wstrzykują kwas mrówkowy, który powoduje takie reakcje skórne. Kwas azotowy, kwas siarkowy, kwas solny itp. to inne popularne substancje.

Właściwości kwasów

Właściwości kwasów są następujące;

• Kwasy zmieniają kolor niebieskiego lakmusu na czerwony
• Zmieniają kolor oranżu metylowego/żółtego na różowy
• Substancje kwasowe przekształcają fenoloftaleinę z głęboko różowego na bezbarwny
• Są kwaśne lub cierpkie w smaku
• Poziom pH kwasów waha się od 0-6
• Kwasy tracą swoją kwasowość w połączeniu z zasadami
• Niszczą właściwości chemiczne zasad
• W reakcji z metalami wytwarzają wodór
• Kwasy wytwarzają dwutlenek węgla w reakcji z węglanami.
• Większość kwasów jest żrąca w przyrodzie, co oznacza, że mają tendencję do korodowania lub rdzewienia metali.

Dowiedz się więcej o właściwościach zasad tutaj.

Download Introduction to Acids Cheat Sheet PDF

Klasyfikacja kwasów

Kwasy są często klasyfikowane na podstawie źródła, obecności tlenu, mocy, stężenia i zasadowości.

Klasyfikacja na podstawie źródła

To oznacza, że kwas jest klasyfikowany na podstawie ich źródła lub pochodzenia. Są one głównie dwóch typów: Kwas organiczny i Kwas mineralny.

• Kwas organiczny: Jest to kwas otrzymany z materiałów organicznych, takich jak rośliny i zwierzęta. Np. kwas cytrynowy (owoce cytrusowe), kwas octowy (ocet), kwas oleinowy (oliwa z oliwek) itp: Kwas mineralny jest pozyskiwany z minerałów. Są one również znane jako kwasy nieorganiczne. Nie zawierają one węgla. Np. H2SO4, HCl. HNO3, itd.

Klasyfikacja na podstawie obecności tlenu

To znaczy, że kwasy są klasyfikowane na podstawie obecności tlenu. Są to dwa rodzaje: Kwasy tlenowe i Kwasy wodne.

• Kwasy tlenowe: Kwasy, które składają się z tlenu w ich składzie jest znany jako Oxy-kwasy. Na przykład H2SO4, HNO3, itp.
• Kwas wodorowy: Te, które składają się z wodoru w połączeniu z innymi elementami i nie zawierają tlenu w ich składzie i nie zawierają tlenu w ich składzie nazywa się Hydracids. Np. HCl, HI, HBr itp.

Klasyfikacja na podstawie siły kwasu

Kwasy wytwarzają jony wodorowe po zmieszaniu z H2O, siła kwasu zależy od jego stężenia jonów wodorowych obecnych w roztworze. Większa liczba jonów wodorowych oznacza większą siłę kwasu, podczas gdy mniejsza liczba jonów wodorowych oznacza, że kwas jest słaby. Są one klasyfikowane jako:

• Mocne kwasy: Kwas, który może być zdysocjowany całkowicie lub prawie całkowicie w wodzie jest znany jako mocny kwas. Na przykład. kwas siarkowy, kwas azotowy, kwas chlorowodorowy, itp

H+ + H2O <–> H3O+

HCl(aq) <–> H+(aq) + SO4-(aq)

H2SO4(aq) <-> 2H+(aq) + SO4-(aq)

• Kwasy słabe: Kwas, który nie dysocjuje całkowicie lub dysocjuje nieistotnie w wodzie jest znany jako słaby kwas. Np. te, które zazwyczaj spożywamy na co dzień tj. kwas cytrynowy, kwas octowy, itp

CH3COOH9(aq) <–> CH3COO-(aq) + H+(aq)

HCOOH(aq) <-> HCOO-(aq) + H+(aq)

Klasyfikacja na podstawie jego stężenia

Jak studiowaliśmy powyżej, stężenie kwasu zależy od liczby jonów wodorowych, które produkuje w wodzie. Na podstawie tego kwas jest klasyfikowany jako :

• Stężony kwas: Gdy roztwór wodny ma stosunkowo wysoki procent rozpuszczonego w nim kwasu, wówczas jest to kwas stężony. Np. stężony kwas solny, stężony kwas siarkowy, stężony kwas azotowy itp: Gdy roztwór wodny ma stosunkowo niski procent rozpuszczonego w nim kwasu, wówczas jest to kwas rozcieńczony. Np. rozcieńczony kwas solny, rozcieńczony kwas siarkowy, rozcieńczony kwas azotowy itp.

Klasyfikacja na podstawie zasadowości kwasu

Kwas podczas dysocjacji w wodzie wytwarza jon wodorowy. Liczba tych jonów wodorowych, które mogą być zastąpione w kwasie, stanowi o zasadowości kwasu.

• Kwasy jednozasadowe: Kwas monobazowy to kwas, który ma tylko jeden jon wodorowy. Dlatego kwasy te łączą się z jedną grupą hydroksylową zasady, tworząc sól i wodę. Np. HCl, HCOOH, HBr, itd

• Kwas dibazowy: Kwas dibazowy to taki, który posiada dwie grupy hydroksylowe i nazywany jest kwasem dibazowym. Kwas dibazowy dysocjuje w 2 etapach. Mogą one dostarczyć 2 rodzaje soli, tj. sól normalną i sól wodorową

H2SO4(aq) <-> H+(aq) + HSO-4(aq)

2NaOH(aq) + H2SO4(aq) <–> Na2SO4(aq) + 2H2O(l)

• Kwas trójzasadowy: Kwasy trójzasadowe to takie, które mogą łączyć się z trzema grupami hydroksylowymi. Mają one trzy wymienne jony wodorowe i tworzą 3 rodzaje soli. Dla np. H3PO4

NaOH(aq) + H3PO4(aq) <->NaH2PO4(aq) + H2O(l)

2NaOH(aq) + H3PO4(aq) <-> Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)

Dowiedz się więcej o pojęciu Neutralizacji tutaj.

Przykład rozwiązany dla Ciebie

Q: Charakterystyczne właściwości kwasu wynikają z obecności ___________

1. jonów wodorotlenkowych
2. jonów hydroksylowych
3. jonów wodorotlenkowych
4. jonów tlenkowych

Sol: Poprawną odpowiedzią jest opcja „c”. Kwas w roztworze wodnym daje jon H+, który łączy się z wodą tworząc jony hydroniowe (H3O+). Stąd, kwas charakteryzuje się obecnością jonów hydroniowych.

.