Zaczynamy naszą podróż po świecie kwasów, szczególnie ważną dla uczniów klasy 8. Skupimy się na tym, co istotne na sprawdzian. Przygotujmy się wspólnie!
Co to są kwasy?
Kwasy to związki chemiczne, które mają specyficzne właściwości. Charakteryzują się kwaśnym smakiem (choć nigdy nie próbuj kwasów w laboratorium!), zdolnością do reagowania z metalami i zasadami. Mają pH mniejsze niż 7.
W roztworach wodnych kwasy dysocjują, czyli rozpadają się na jony. Powstają wtedy jony wodoru (H+) i aniony reszty kwasowej. To obecność jonów wodoru odpowiada za kwaśny charakter.
Przykładowe kwasy, które warto znać: kwas solny (HCl), kwas siarkowy(VI) (H2SO4), kwas azotowy(V) (HNO3), kwas fosforowy(V) (H3PO4) i kwas węglowy (H2CO3).
Podział kwasów
Kwasy możemy podzielić na różne sposoby. Najczęściej rozróżniamy je ze względu na budowę.
Kwasy beztlenowe to takie, które w swojej cząsteczce zawierają tylko atomy wodoru i niemetalu. Przykładem jest kwas solny (HCl).
Kwasy tlenowe, oprócz wodoru, zawierają również atomy tlenu. Do tej grupy zaliczamy np. kwas siarkowy(VI) (H2SO4) i kwas azotowy(V) (HNO3).
Podział na kwasy organiczne i nieorganiczne również jest ważny. Kwasy organiczne zawierają węgiel (C), a nieorganiczne go nie zawierają, z wyjątkiem kwasu węglowego (H2CO3), który jest wyjątkiem.
Właściwości kwasów
Kwasy mają charakterystyczne właściwości, które pozwalają je identyfikować. Zmiana barwy wskaźników to jedna z nich.
Wskaźniki to substancje, które zmieniają kolor w zależności od pH roztworu. Najpopularniejsze wskaźniki to: lakmus, oranż metylowy i fenoloftaleina.
Lakmus w roztworze kwasowym zmienia kolor na czerwony. Oranż metylowy również przyjmuje barwę czerwoną w środowisku kwasowym. Fenoloftaleina natomiast w kwasach pozostaje bezbarwna.
Reakcje kwasów z metalami to kolejna ważna właściwość. Nie wszystkie metale reagują z kwasami, ale te, które reagują, wydzielają wodór (H2).
Kwasy reagują również z zasadami. Ta reakcja nazywana jest reakcją zobojętniania. Produktami reakcji zobojętniania są sól i woda.
Kwasy reagują z tlenkami metali tworząc sole i wodę. Ta reakcja jest podobna do reakcji zobojętniania.
Otrzymywanie kwasów
Kwasy można otrzymywać na różne sposoby. Jednym z nich jest rozpuszczanie gazów w wodzie. Np. rozpuszczając chlorowodór (HCl) w wodzie otrzymujemy kwas solny.
Reakcja tlenku kwasowego z wodą to kolejna metoda. Przykładowo, rozpuszczając tlenek siarki(VI) (SO3) w wodzie otrzymujemy kwas siarkowy(VI) (H2SO4).
Można również otrzymać kwas poprzez działanie mocniejszym kwasem na sól innego kwasu. Jest to metoda wypierania.
Przykłady kwasów i ich zastosowania
Kwas solny (HCl) jest wykorzystywany w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym i spożywczym. Służy do produkcji tworzyw sztucznych, leków i jako środek czyszczący.
Kwas siarkowy(VI) (H2SO4) jest jednym z najważniejszych kwasów w przemyśle. Używany jest do produkcji nawozów, detergentów, barwników i w akumulatorach samochodowych.
Kwas azotowy(V) (HNO3) wykorzystywany jest do produkcji nawozów sztucznych, materiałów wybuchowych i w przemyśle barwników.
Kwas fosforowy(V) (H3PO4) stosowany jest w przemyśle spożywczym (dodatek do napojów), do produkcji nawozów i detergentów.
Kwas węglowy (H2CO3) występuje w napojach gazowanych. Powstaje w wyniku rozpuszczania dwutlenku węgla (CO2) w wodzie.
Bezpieczeństwo pracy z kwasami
Praca z kwasami wymaga zachowania szczególnej ostrożności. Kwasy są substancjami żrącymi i mogą powodować poważne oparzenia. Należy używać odpowiednich środków ochrony osobistej, takich jak okulary ochronne i rękawice.
W przypadku kontaktu kwasu ze skórą należy natychmiast przemyć skażone miejsce dużą ilością wody. W razie potrzeby skonsultować się z lekarzem.
Kwasy należy przechowywać w odpowiednich pojemnikach, z dala od substancji, z którymi mogą reagować. Ważne jest, aby pojemniki były szczelnie zamknięte i odpowiednio oznakowane.
Podsumowanie
Teraz znasz już podstawowe informacje o kwasach. Wiesz, czym są kwasy, jakie mają właściwości i jak je otrzymywać. Poznałeś również kilka przykładów kwasów i ich zastosowania. Pamiętaj o zasadach bezpieczeństwa podczas pracy z kwasami. Powodzenia na sprawdzianie!
