Właściwości i zastosowanie kwasów tlenowych

Playlista:Kwasy i wodorotlenki

Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Ten materiał posiada napisy w języku ukraińskim


Facebook YouTube

Z tego filmu dowiesz się:

  • jakie są właściwości i zastosowania kwasów tlenowych: węglowego, azotowego(V), siarkowego(VI), siarkowego(IV), fosforowego(V),
  • jak tworzymy wzory i nazwy kwasów tlenowych.

Podstawa programowa

Autorzy i materiały

Wiedza niezbędna do zrozumienia tematu

Aby w pełni zrozumieć materiał zawarty w tej playliście, upewnij się, że masz opanowane poniższe zagadnienia.

Udostępnianie w zewnętrznych narzędziach

Korzystając z poniższych funkcjonalności możesz dodać ten zasób do swoich narzędzi.

Kliknij w ikonkę, aby udostępnić ten zasób

Kliknij w ikonkę, aby skopiować link do tego zasobu

Transkrypcja

Kliknij na zdanie, aby przewinąć wideo do tego miejsca.
Nie wiesz gdzie jechać na wakacje? Mam dla ciebie propozycję. Na zboczu Wielkiej Kopy w rudawskim Parku Krajobrazowym Nieopodal wsi Wieściszowice możesz podziwiać naprawdę kolorowe jeziora. Są cztery: żółte, purpurowe, błękitne i czarne, zwane dawniej zielonym. Poza błękitem te kolory nie kojarzą się z wodą. Skąd się wzięły? To efekt ludzkiej działalności. Można powiedzieć, że założył je pruski przedsiębiorca, Christian Preller który pod koniec XVIII wieku wydobywał tu piryt, czyli rudę żelaza. Po zaprzestaniu wydobycia pokopalniane wyrobiska wypełniła woda. Barwa jeziorek wiąże się ze składem chemicznym ich ścian i dna. Żółte zawdzięcza kolor związkom siarki a niebieskie - miedzi. Najciekawsze, purpurową barwę zyskuje dzięki reakcji rud żelaza z obecnym w wodzie kwasem siarkowym. Więcej o możliwościach tego i innych kwasów tlenowych opowiem ci w tej lekcji. Co ci przychodzi do głowy kiedy słyszysz słowo "kwas"? Ocet? Agrest? A może cytryna? To dobre skojarzenia bo smak tych produktów po części wynika z obecności w nich kwasów. Kwaśny smak wody gazowanej spowodowany jest tym, że obecny w niej ditlenek węgla rozpuszcza się i powstaje słaby kwas węglowy: H2CO3. Kwas ten w roztworach wodnych jest bardzo nietrwały i bardzo szybko ulega rozkładowi do tlenku węgla 4 i wody. Za kwaśny posmak uwielbianej przez wielu coca-coli odpowiada oprócz niego także inny kwas: fosforowy 5, czyli H3PO4. Bez kwasu nie pojedziesz też samochodem. To nie żart. Kwas siarkowy 6 to nieodzowny składnik samochodowych akumulatorów. Niektóre zastosowania kwasów już znasz. Teraz czas na więcej. Kwas siarkowy 6 to nie tylko elektrolit w samochodowym akumulatorze. Jest wykorzystywany także do produkcji nawozów sztucznych głównie siarczanu 6 amonu który służy do zakwaszania gleby a jednocześnie działa chwastobójczo. Ten kwas bierze również udział w produkcji barwników wykorzystywanych do nadawania koloru wełnie, jedwabiom a nawet drewnu i papierowi. Ponadto bierze on udział w produkcji środków wybuchowych, takich jak trotyl i dynamit. Lepiej obchodzić się z nim ostrożnie bo łatwo niszczy związki organiczne w tym strukturę białek. To dlatego, że ma właściwości higroskopijne. To znaczy, że wysysa ze związków organicznych wodę, czyli wodór i tlen. I tak na przykład, kradnąc wodór i tlen z cukru zwęgla go i mamy piękny, fabryczny komin. Chyba nie ma chemika który nie miałby dziury w fartuchu po nieostrożnej pracy z kwasem siarkowym. Kwas ten niszczy bowiem również rozmaite tkaniny i papier. Stężony czyli 96% kwas siarkowy 6 ma nawet swoją nazwę: oleum. I choć ta ciecz jest tak gęsta jak olej, to frytek na niej nie usmażysz. Duża higroskopijność sprawia, że przy pracy z kwasem siarkowym trzeba pamiętać o zamykaniu butelki, bo gdy zostawimy go w otwartej, będzie chłonąć wodę z powietrza. Kolejny kwas to kwas azotowy 5, który jest niezbędny przy produkcji nawozów sztucznych. Wraz z kwasem siarkowym wykorzystywany jest także do produkcji nitrogliceryny która jest stosowana jako materiał wybuchowy ale także, o czym nie wszyscy wiedzą jako lek wzmacniający serce bo rozszerza naczynia krwionośne. Białko pod wpływem tego kwasu zabarwia się na żółto A sama reakcja nosi nazwę ksantoproteinowej. Ta trudna nazwa to zlepek dwóch słów z greki: Xantos - żółty i proteion - najważniejszy bo tak starożytni określali białka. Jeśli weźmiesz odrobinę kwasu azotowego i nakapiesz go na twaróg, zsiadłe mleko czy piórko z poduszki, zobaczysz że w miejscu kontaktu z tą substancją każda z tych rzeczy zżółknie. To właśnie efekt wyssania wody z białek które są ich głównym składnikiem. A kiedy widzisz chemika z żółtymi plamami na rękach, to oznacza, że do pracy z tym właśnie kwasem zapomniał on założyć rękawiczek i zniszczył sobie naskórek. Kwas azotowy 5 razem z kwasem solnym tworzy wodę królewską, stosowaną do roztwarzania metali szlachetnych takich, jak srebro bądź złoto. Pewnie zapytasz mnie, co to roztwarzanie? To mądra chemiczna nazwa na rozpuszczanie chemiczne. Różni się ono od rozpuszczania fizycznego tym że odparowując rozpuszczalnik nie uzyskuje się związku wyjściowego, lecz produkt reakcji. Kwas ten, pozostawiony dłuższy czas w otwartej butelce, staje się żółty i zaczyna dymić. Stężony wywołuje korozję metali a jego pary drażnią układ oddechowy. Ale nie wszystkie kwasy są tak wredne jak siarkowy i azotowy. Wspomniany już przy okazji coca-coli kwas fosforowy H3PO4 stosowany jest w przemyśle spożywczym jako regulator kwasowości E338 między innymi w mięsach i serach. Tak, jak jego wcześniej wspomniani koledzy: H2SO4 i HNO3, wykorzystywany jest do produkcji nawozów sztucznych odkamieniania armatury, można go znaleźć w płynie Domestos, a w stomatologii do oczyszczania powierzchni zębów zanim dentysta założy nam plombę. Ten kwas, a właściwie jego związki znajdziemy też w ludzkim organizmie. Gdzie? W kościach, zębach, a także w enzymach i kwasach nukleinowych. Zbyt duża ilość kwasu fosforowego 5 może być przyczyną osteoporozy. W chemii jednak wiele związków ma dwa albo więcej oblicz. Kwas fosforowy 5 to jedyny kwas w tej lekcji który w normalnych warunkach jest krystalicznym ciałem stałym i może w tej postaci powodować groźne oparzenia skóry i oczu. Wszystkie omawiane tu przez nas kwasy nazywamy tlenowymi. W skład takich kwasów wchodzą atomy niemetalu, atomy wodoru i atomy tlenu. Ważne! W kwasach tlenowych wodór łączy się z niemetalem poprzez atom tlenu. Wzór ogólny wszystkich kwasów tego typu to: HnR, gdzie R oznacza resztę kwasową a n - jej wartościowość. W skład reszty kwasowej wchodzi atom niemetalu i atomy tlenu. Oficjalne nazwy kwasów tworzymy dodając do słowa "kwas" przymiotnik który pochodzi od atomu niemetalu tworzącego ten kwas. Czyli kwas, w którym jest siarka to kwas siarkowy, a kwas, w którym jest azot azotowy. Jeżeli niemetal może przybierać kilka wartościowości, na końcu nazwy podajemy jego wartościowość w tym konkretnym kwasie. Teraz już wiesz, co oznaczają cyfry w nazwach kwasów, na przykład siarkowy 6 czy siarkowy 4? W H2SO4 mamy siarkę sześciowartościową a w kwasie H2SO3 siarkę czterowartościową. A jaką wartościowość ma azot w HNO3? Możemy to policzyć. Zawsze plusów musi być tyle samo co minusów aby związek był cząsteczką obojętną. Zaczynamy od wodoru, który przyjmuje wartościowość plus 1. Czyli z wodoru mamy jeden plus. Tlen zawsze jest dwuujemny, a w cząsteczce tego kwasu mamy 3 atomy tlenu czyli 3 razy minus 2 To daje nam minus 6. Mamy jeden plus od wodoru i 6 minusów od tlenu. Ewidentnie brakuje nam plusów. Oczywiście, że pięciu. I właśnie azot jest tak uprzejmy że udostępnia nam swoją plus piątkę. Teraz czas na ciebie. Kwas o wzorze H2CO3 to? Kwas węglowy. A jaki jest wzór kwasu fosforowego 3? H3PO3. Brawo! Kwasy tlenowe to związki wodoru z tak zwaną resztą kwasową, która zawiera tlen. Ich wzór ogólny to HnR, gdzie R to reszta kwasowa a n - wartościowość tej reszty. Nazwy kwasów tlenowych tworzymy poprzez dodanie do słowa "kwas" przymiotnika określającego tworzący go niemetal. Jeśli niemetal może mieć kilka wartościowości podajemy właściwą na końcu nazwy. Jak widzisz chemia to nie tylko probówki i kwasy, ale też malownicze miejsca które warto odwiedzić. Jeżeli chcesz z nami dalej podróżować zajrzyj na naszą stronę pistacja.tv i zasubskrybuj nasz kanał.

Ćwiczenia

Interaktywne ćwiczenia związane z tą wideolekcją.

Materiały dodatkowe

Inne zasoby do wykorzystania podczas zajęć z tego tematu.

Lista wszystkich autorów


Lektor: Anna Rola-Noworyta

Konsultacja: Angelika Apanowicz

Grafika podsumowania: Agnieszka Opalińska

Materiały: Agnieszka Opalińska

Kontrola jakości: Małgorzata Załoga

Opracowanie dźwięku: Aleksander Margasiński


Produkcja

Katalyst Education

Lista materiałów wykorzystanych w filmie


dapple-designers (Licencja Pixabay)
Jar.ciurus (CC BY)
Clker-Free-Vector-Images (Licencja Pixabay)
OpenClipart-Vectors (Licencja Pixabay)
Pitert (CC BY-SA)
Edward Knapczyk (CC BY-SA)
Monika Ćwiklińska (CC BY)
Tomeks1 (CC BY-SA)
JJ Harrison (CC BY-SA)
Ra'ike (CC BY-SA)
Doronenko (CC BY)
Jonathan Zander (CC BY-SA)
Ben Mills (Domena publiczna)
Alchemist-hp (Licencja Free Art)
Bru-nO (Licencja Pixabay)
ExplorerBob (Licencja Pixabay)
Lernestorod (Licencja Pixabay)
klausgoelker (Licencja Pixabay)
BruceEmmerling (Licencja Pixabay)
Ben Mills (Domena publiczna)
Jing (Licencja Pixabay)
Kjeannette (CC BY-NC-SA)
User WT-shared Alamcsd at wts wikivoyage (Domena publiczna)
KuxmannLandmaschinen (CC BY-SA)
Matthew T Rader (CC BY-SA)
Library of Congress (Domena publiczna)
Autor nieznany (Domena publiczna)
Daniel Grohmann (CC BY-SA)
Autor nieznany (Domena publiczna)
Michał Komorniczak (Domena publiczna)
W. Oelen (CC BY-SA)
Clker-Free-Vector-Images (Licencja Pixabay)
Autor nieznany (Domena publiczna)
W. Oelen (CC BY-SA)
W. Oelen (CC BY-SA)
Ben Mills (Domena publiczna)
W. Oelen (CC BY-SA)
Teravolt (Domena publiczna)
Justynka1234 (CC BY-SA)
Mark Oniffrey (CC BY-SA)
Pbroks13 (CC BY-SA)
James Heilman, MD (CC BY-SA)
Robin Müller (CC BY-SA)
Benjah-bmm27 (Domena publiczna)
Lernestorod (Licencja Pixabay)
Aleksander Sobolewski (CC BY-SA)
Autor nieznany (Domena publiczna)
Kira auf der Heide (Licencja Unsplash)
Clay Banks (Licencja Unsplash)
OpenClipart-Vectors (Licencja Pixabay)
Daniel Grohmann (CC BY-SA)
Daniel Grohmann (CC BY-SA)
Daniel Grohmann (CC BY-SA)
MarieKunz (Licencja Pixabay)
LadyofHats, Jmarchn (Domena publiczna)
Eric Fischer (CC BY-SA)
RitaE (Licencja Pixabay)
AlexKlen (Licencja Pixabay)
fabersam (Licencja Pixabay)
barskefranck (Licencja Pixabay)
Nicole-Koehler (CC BY-SA)
pololofreack30 (Licencja Pixabay)
renatalferro (Licencja Pixabay)
Erkut2 (Licencja Pixabay)
efes (Licencja Pixabay)
brian0918 (Domena publiczna)
BruceBlaus (CC BY)
Laboratoires Servier (CC BY-SA)
Autor nieznany (Domena publiczna)
Autor nieznany (Domena publiczna)
Clker-Free-Vector-Images (Licencja Pixabay)
Walkerma (Domena publiczna)
Katalyst Education (CC BY)