Wydaje ci się, że otrzymywanie kwasów to ciężka, laboratoryjna robota? Wyobraź sobie, że to Natura była pierwszym laboratorium, w którym otrzymano kwas siarkowy 6. W Indonezji, we wschodniej części Jawy znajduje się jezioro wulkaniczne w którym woda ma pH niższe niż 0,4 czyli bardzo, bardzo kwaśne. W czasie erupcji pobliskiego wulkanu dochodzi tam do wypływu siarki która reagując z tlenem obecnym w powietrzu daje tlenek siarki 4. Ten utlenia się do tlenku siarki 6 a w kontakcie z wodą tworzy prawdziwy kwas siarkowy 6. I to jak stężony! Chemia jest jak kuchnia. Tyle, że tego, co się ugotuje nie można spróbować. My dzisiaj będziemy otrzymywać kwasy. Co prawda przede wszystkim na papierze ale wyobraź sobie że właśnie od tego każda synteza się zaczyna. Każdy chemik najpierw określa jakich składników i w jakich ilościach chce użyć, aby otrzymać pożądany produkt. Od czego by tu zacząć? Hmmm... A z czego zbudowany jest każdy kwas? Z innych naszych lekcji wiesz, że każdy kwas w swojej cząsteczce ma wodór. Znamy już zatem przynajmniej jeden z substratów potrzebnych przy tworzeniu kwasów. W skład kwasów beztlenowych poza wodorem wchodzi jeszcze niemetal. Znamy już zatem składniki potrzebne do zrobienia kwasu beztlenowego. Musimy wziąć wodór i niemetal. Większość niemetali, które mogą tworzyć kwasy należy do grupy 17. układu okresowego. To gazy - jak fluor i chlor, ciecz, czyli brom i ciało stałe - jod. Z grupy 17,.,w której na ostatniej powłoce jest 7 elektronów już niedaleko do grupy 18. czyli do gazów szlachetnych. Omawiamy je w innych lekcjach. Dlatego też pierwiastki grupy 17. bardzo chcą być szlachetne i mieć 8 elektronów na ostatniej powłoce. Ale skąd mają wziąć ten brakujący elektron? Ano od kolegi. I to od kolegi, który jest taki sam i też potrzebuje elektronu. Tak właśnie wszystkie pierwiastki grupy 17. występują w postaci cząsteczek dwuatomowych Niemetalem, który chętnie tworzy kwasy, jest też siarka. Ten pierwiastek z 16. grupy układu okresowego jest ciałem stałym. Jako jedyny z tych, które będziemy omawiać nie tworzy cząsteczek dwuatomowych. W reakcjach bierze udział jako pojedyncze atomy. Mamy już obydwie składowe reakcji otrzymywania kwasu beztlenowego. Każda, z wyjątkiem siarki, występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych. Zobaczysz, że dzięki temu zapisanie reakcji pójdzie bardzo sprawnie. Na początek spróbujmy więc przynajmniej na kartce otrzymać kwas solny. Łącząc gazowy wodór z gazowym chlorem otrzymamy chlorowodór, ale to jeszcze nie koniec, bo jak wiesz, kwasy to najczęściej ciecze, więc teraz musimy coś zrobić z tym gazem. A co? Wprowadzić go do wody. Gazowy HCl rozpuszcza się w wodzie tworząc kwas solny. To było proste. I chlor, i wodór tworzą cząsteczki dwuatomowe więc bilans nam się od razu zgadza. Otrzymujemy dwie cząsteczki kwasu solnego o wzorze HCl. A czy wiesz, dlaczego ten kwas nazywamy zwykle solnym, nie chlorowodorowym? Bo ta nazwa jest krótsza? Nie, to tylko taki żart. Prawdą jest natomiast, że jedną z pierwszych metod otrzymywania tego kwasu była reakcja chlorku sodu, czyli soli kamiennej z kwasem siarkowym 6. Kwas ten po prostu otrzymywano z soli. Dobrze nam idzie. To zapiszmy teraz reakcję otrzymywania kwasu siarkowodorowego. H2S Spróbujesz? Bierzemy cząsteczkowy wodór i siarkę. Ich połączenie daje nam gazowy siarkowodór. Po rozpuszczeniu w wodzie staje się on kwasem siarkowodorowym. Pamiętaj, żeby sprawdzić czy w zapisanej reakcji liczby atomów po obu stronach się zgadzają. U mnie wygląda to tak. Kwasy tlenowe to inna bajka. Jak nazwa wskazuje, oprócz wodoru i niemetalu jest w nich tlen, który musimy jakoś dostarczyć. Źródłem wodoru jest woda i to do wody dodajemy niemetal ale też nie czysty, jak w kwasach beztlenowych tylko w postaci tlenku, który dostarcza nie tylko niemetal, ale i tlen do naszego kwasu. Taki tlenek nosi nazwę bezwodnika kwasowego. Teorię już znamy. Woda plus bezwodnik kwasowy powstaje kwas tlenowy. Teraz, wykorzystując tę wiedzę zapiszemy sobie kilka reakcji tworzenia kwasów tlenowych. Na początek reakcja tworzenia kwasu azotowego 5. Wygląda tak: a polega na łączeniu tlenku azotu 5 z wodą. Pamiętaj o stechiometrii! Najlepiej przećwicz ją, oglądając nasz film o tym zagadnieniu. Reakcję otrzymywania kwasu azotowego 5 pierwszy przeprowadził Henry Cavendish który w 1785 roku odkrył że azot pod wpływem wyładowań elektrycznych łączy się z tlenem w związki które następnie rozpuszczają się w wodzie i tworzą kwasy. Teraz kolej na kwas, o którym już opowiadaliśmy w innych lekcjach. Kwas węglowy. Jest on składnikiem wód gazowanych i wielu napojów z bąbelkami nadając im kwaskowaty posmak. Powstaje w wyniku rozpuszczenia tlenku węgla 4 w wodzie. Reakcja wygląda tak: Kwas węglowy jest jednak nietrwały i szybko ulega rozkładowi na tlenek węgla 4 i wodę. Kiedy otwieramy butelkę wody gazowanej to gaz, który szczypie nas w nos to ditlenek węgla. Przyszedł czas na zadanie dla Ciebie. Na początek zapisz dwuetapową reakcję otrzymywania kwasu bromowodorowego. Sprawdźmy, czy masz tak, jak ja. To teraz zapisz reakcję syntezy kwasu siarkowego 6. Pamiętaj, że tlenek, z którego ten kwas powstaje musi mieć siarkę na plus 6 stopniu utlenienia. Sprawdź, czy twoja reakcja wygląda tak samo, jak moja. Siarka? Jeden atom po lewej i jeden atom po prawej. Wodór? Dwa atomy i tu, i tu. A tlen? Też po 4 atomy po każdej ze stron. Uff! Kwasy beztlenowe otrzymujemy dwuetapowo w reakcji wodoru z innym niemetalem. W ten sposób otrzymujemy gazowy wodorek który następnie wprowadzamy do wody i otrzymujemy już kwas w postaci cieczy. Kwasy tlenowe powstają w reakcji bezwodnika kwasowego z wodą. Jeżeli jesteś początkującym kucharzem... a nie, przepraszam, chemikiem i chciałbyś poznać więcej przepisów na chemię to zapraszam cię na naszą stronę pistacja.tv