Kwasy w chemii kl. 8

Kwasy to związki chemiczne zbudowane z atomów wodoru i reszty kwasowej. W zapisach szkolnych ich wzory zwykle zaczynają się od wodoru, na przykład $\ce{HCl}$, $\ce{H2SO4}$, $\ce{HNO3}$.

Kwasy najczęściej poznajemy jako roztwory wodne. Mają one odczyn kwaśny i dlatego zmieniają barwę wskaźników. W roztworze wodnym kwasy mogą rozpadać się na jony, czyli ulegają dysocjacji elektrolitycznej.

W klasie 8 trzeba znać przede wszystkim wzory, nazwy, podział kwasów oraz proste sposoby ich otrzymywania.

Najważniejszy podział to podział na kwasy tlenowe i kwasy beztlenowe.

Kwasy beztlenowe nie zawierają w swojej cząsteczce tlenu. Należą do nich między innymi kwas chlorowodorowy $\ce{HCl}$ i kwas siarkowodorowy $\ce{H2S}$.

Kwasy tlenowe zawierają w cząsteczce tlen. Przykłady to: kwas azotowy(V) $\ce{HNO3}$, kwas siarkowy(IV) $\ce{H2SO3}$, kwas siarkowy(VI) $\ce{H2SO4}$, kwas węglowy $\ce{H2CO3}$ i kwas fosforowy(V) $\ce{H3PO4}$.

Aby rozpoznać rodzaj kwasu, najprościej spojrzeć na wzór. Jeśli widzisz atom tlenu, to jest to kwas tlenowy. Jeśli tlenu nie ma, to kwas beztlenowy.

W szkole podstawowej trzeba umieć połączyć nazwę kwasu z jego wzorem.

• kwas chlorowodorowy - $\ce{HCl}$
• kwas siarkowodorowy - $\ce{H2S}$
• kwas azotowy(V) - $\ce{HNO3}$
• kwas siarkowy(IV) - $\ce{H2SO3}$
• kwas siarkowy(VI) - $\ce{H2SO4}$
• kwas węglowy - $\ce{H2CO3}$
• kwas fosforowy(V) - $\ce{H3PO4}$

W nazwach niektórych kwasów pojawia się liczba rzymska, na przykład (V) albo (VI). Odróżnia ona związki tego samego pierwiastka, ale o innym składzie.

Dobrze jest też umieć wskazać resztę kwasową. Na przykład w $\ce{HCl}$ resztą jest $Cl$, w $\ce{HNO3}$ jest $\ce{NO3}$, a w $\ce{H2SO4}$ jest $\ce{SO4}$.

Kwasy tlenowe można otrzymywać w reakcji tlenku niemetalu z wodą. To bardzo ważna zasada.

Przykłady:

• $\ce{SO3 + H2O -> H2SO4}$
• $\ce{CO2 + H2O -> H2CO3}$

Kwasy beztlenowe otrzymuje się przez rozpuszczenie wodorku niemetalu w wodzie. Przykładem jest chlorowodór rozpuszczony w wodzie, który tworzy kwas chlorowodorowy.

W zadaniach trzeba odróżniać nazwę gazu od nazwy kwasu. Chlorowodór to związek $\ce{HCl}$ jako gaz, a jego roztwór wodny to kwas chlorowodorowy.

Warto pamiętać, że nie każda reakcja z wodą daje kwas. Trzeba sprawdzić, czy reaguje odpowiedni tlenek niemetalu albo wodorek niemetalu.

Roztwory kwasów mają odczyn kwaśny, czyli ich $\mathrm{pH}$ jest mniejsze niż 7. Można to sprawdzić za pomocą wskaźników.

Najczęściej używa się:

• papierka uniwersalnego
• oranżu metylowego
• fenoloftaleiny

W roztworze kwasu papierek uniwersalny przyjmuje zwykle barwę czerwoną lub pomarańczową. Oranż metylowy w kwasie jest czerwony. Fenoloftaleina w roztworze kwasu pozostaje bezbarwna.

Kwasy są elektrolitami, czyli ich roztwory wodne przewodzą prąd. Dzieje się tak dlatego, że w wodzie pojawiają się jony.

Przy pracy z kwasami trzeba zachować ostrożność, używać okularów ochronnych i wykonywać polecenia nauczyciela.

W wodzie cząsteczki kwasu mogą rozpadać się na kationy wodoru i aniony reszty kwasowej. Taki proces to dysocjacja elektrolityczna.

Przykładowo:

• $\ce{HCl -> H^{+} + Cl^{-}}$
• $\ce{HNO3 -> H^{+} + NO3^{-}}$

Dzięki obecności jonów roztwory kwasów przewodzą prąd i reagują z innymi substancjami. Na tym opiera się wiele doświadczeń szkolnych.

Nie trzeba na tym etapie wchodzić w bardzo trudne szczegóły. Najważniejsze jest rozumienie, że kwas w wodzie daje jony wodoru oraz resztę kwasową.