|
Są to związki o wzorze ogólnym HnR, gdzie R oznacza
resztę kwasową, prostą (np. Cl-, Br-,
S2-) lub złożoną (np. ClO4-,
SO42-, NO3-), której
atomem centralnym jest najczęściej niemetal.
Otrzymywanie
Większość kwasów można otrzymać w reakcji odpowiedniego bezwodnika (tlenku
kwasowego) z wodą, np.:
- SO2 + H2O = H2SO3
- SO3 + H2O = H2SO4
- CO2 + H2O = H2CO3
- N2O3 + H2O = 2HNO2
- N2O5 + H2O = 2HNO3
- P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
Jeżeli bezwodnik nie reaguje z wodą (np. SiO2), to odpowiedni
kwas można otrzymać z rozpuszczalnej w wodzie soli tego kwasu (np. Na2SiO3)
działając na jej wodny roztwór innym kwasem:
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 +
2NaCl
Kwasy beztlenowe otrzymuje się przez rozpuszczenie w wodzie
odpowiedniego wodorku.
Właściwości fizyczne
Kwasy są przeważnie cieczami. Podczas pracy z kwasami należy zachować
ostrożność, ponieważ są żrące i mogą spowodować niebezpieczne oparzenia
skóry i oczu.
Właściwości chemiczne
Podstawową cechą kwasów jest zdolność do reagowania z zasadami, z
utworzeniem soli, np.:
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
Większość kwasów reaguje prawie ze wszystkimi metalami według schematu:
kwas + metal = sól + wodór,
np.: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Reakcji tej, prowadzącej do wyparcia wodoru, nie ulegają metale
szlachetne (Au, Pt), półszlachetne (Ag, Cu) oraz kilka innych metali
stojących na prawo od wodoru w tzw. szeregu elektrochemicznym. Metale te
rozpuszczają się w kwasach utleniających według innego schematu, np.
Cu + 2H2SO4(stęż.) = CuSO4 + SO2
+ 2H2O
3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O
Trzecią charakterystyczną reakcją kwasów jest reakcja z tlenkami metali
przebiegająca
z utworzeniem soli, np.:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CrO + 2HClaq = CrCl2 + H2O
Jednak nie każdy tlenek reaguje z kwasami: np. Fe3O4,
Al2O3, Cr2O3, SnO2 z
kwasami nie reagują. Również nie każdy tlenek reaguje z każdym kwasem, np.
CrO reaguje z kwasem solnym, ale nie reaguje z rozcieńczonym kwasem
azotowym. Nieliczne tlenki reagują
z kwasami w odmienny sposób, np.:
MnO2 + 4HClaq = MnCl2 + Cl2 + 2H2O
W zależności od liczby atomów wodoru zdolnych do oddysocjowania rozróżnia
się kwasy jednoprotonowe (jednozasadowe), np. HNO3, dwuprotonowe
(dwuzasadowe), np. H2SO4, trójprotonowe
(trójzasadowe), np. H3PO4 itd. W większości kwasów
nieorganicznych wszystkie atomy wodoru mogą oddysocjować. Wyjątkiem jest np.
kwas ortofosforowy H3PO3: jest to kwas dwuprotonowy,
ponieważ tylko dwa atomy wodoru, tworzące wiązanie z tlenem, mogą
oddysocjować, trzeci zaś związany bezpośrednio z atomem fosforu nie wykazuje
właściwości „kwasowych”, nie oddysocjowuje. Dla podkreślenia faktu
nierównocenności atomów wodoru, wzór kwasu ortofosforawego można zapisać w postaci H2PHO3. Również w kwasach organicznych, np. w
kwasie octowym CH3COOH, mogą oddysocjować tylko te atomy wodoru.
które są związane z tlenem. Pozostałe atomy wodoru są związane trwałymi
wiązaniami z węglem i nie mają charakteru „kwasowego”
(w przypadku kwasu octowego jeden atom wodoru może oddysocjować, a pozostałe
trzy związane z węglem, nie oddysocjowują, kwas ten jest więc jednoprotonowy).
Nazwy anionów kompleksowych podaje się w formie przymiotnikowej z końcówką -anowy.
Nazwa określa ligandy w kolejności takiej, jak we wzorze. Nazwy ligandów
poprzedza się przedrostkiem liczebnikowym. Przedrostek jedno- można opuścić,
jeżeli jego brak nie powoduje dwuznaczności. Po wymienieniu ligandów podaje
się nazwę atomu centralnego. Za nazwą jonu podaje się wartościowość atomu
centralnego cyfrą rzymską, w nawiasie. Na przykład:
[Sb(OH)6]- jon
sześciohydroksoantymonianowy (V);
[Pt(NH3)Cl5]- jon
amminopięciochloroplatynianowy (IV). |