Kwasy
Kwasy są to związki zbudowane z wodoru i reszty kwasowej o ogólnym wzorze:
n – ilość atomów wodorów równa liczbowo wartościowości reszty kwasowej
R - oznacza resztę kwasową: kwasów beztlenowych, np. \( \ce{S^{2-}} \), \( \ce{Br^-} \), lub kwasów tlenowych, np. \( \ce{PO_4^{3-}} \), \( \ce{SO_4^{2-}} \).
Nazewnictwo kwasów
Nazwy kwasów beztlenowych tworzy się dodając do nazwy pierwiastka tworzącego kwas końcówkę "wodorowy":
\( \ce{HF} \) – kwas fluorowodorowy
\( \ce{HCl} \) – kwas chlorowodorowy (tradycyjnie kwas solny)
\( \ce{HBr} \) – kwas bromowodorowy
\( \ce{HI} \) – kwas jodowodorowy
\( \ce{H_2S} \) – kwas siarkowodorowy
\( \ce{HCN} \) – kwas cyjanowodorowy
Nazwy kwasów tlenowych tzn. takich, które zawierają atomy tlenu połączone z atomem centralnym (niemetalem) wywodzą się od nazwy niemetalu z końcówką „-owy”. Jeżeli ten sam pierwiastek tworzy kwasy na różnych stopniach utlenienia, to w nawiasie za nazwą podaje się wartościowość tego niemetalu w danym kwasie.
\( \ce{H_2SO_3} \) – kwas siarkowy(IV)
\( \ce{H_2SO_4} \) – kwas siarkowy(VI)
\( \ce{HNO_2} \) – kwas azotowy(III)
\( \ce{HNO_3} \) – kwas azotowy(V)
\( \ce{HClO} \) – kwas chlorowy(I)
\( \ce{HClO_2} \) – kwas chlorowy(III)
\( \ce{HClO_3} \) – kwas chlorowy(V)
\( \ce{HClO_4} \) – kwas chlorowy(VII)
Kwasy tlenowe głównie otrzymujemy w reakcji tlenku niemetalu z wodą. Jeżeli tlenek kwasowy reaguje z różną ilością cząsteczek wody, wówczas powstające kwasy mają nazwy "meta-", "piro-","orto-", na przykład:
\( \ce{P_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HPO_3} \) kwas metafosforowy(V) (najmniejsza ilość kwasowych atomów wodoru)
\( \ce{P_2O_5 + 2H_2O \rightarrow H_4P_2O_7} \) kwas pirofosforowy(V) lub zalecana nazwa - kwas dwufosforowy(V)
\( \ce{P_2O_5 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_4} \) kwas ortofosforowy(V)
Otrzymywanie kwasów
1. Reakcja syntezy pomiędzy tlenkiem kwasowym a wodą:
2. reakcja jonowa strącania osadu (pod warunkiem, że kwas jest słabo rozpuszczalny):
3. słaby kwas tlenowy można otrzymać działając na jego sól kwasem mocnym:
4. kwasy beztlenowe otrzymuje się przez rozpuszczanie odpowiednich wodorków w wodzie
Właściwości chemiczne, reaktywność kwasów
1. kwasy reagują z zasadami (reakcja neutralizacji lub zobojętniania):
2. większość kwasów reaguje z metalami nieszlachetnymi wypierając z nich wodór:
3. metale szlachetne i półszlachetne reagują z kwasami utleniającymi tj. stężonym \( \ce{H_2SO_4} \) i \( \ce{HNO_3} \), ale nie wypierają wodoru z tych kwasów:
4. kwasy reagują z tlenkami metali: