Question

Wszystko o kwasach , siarkowodorowy , siarkowy IV , fosforowy V , azotowy V , czyli bezwodniki , równania dysocjacji , zastosowania , wzór sumaryczny, otrzymywanie

Answer 1

Kwas siarkowy(IV), (kwas siarkawy, H2SO3) - nieorganiczny związek chemiczny, słaby, nietrwały kwas powstający przez reakcję tlenku siarki(IV) z wodą. Z metalami tworzy trwałe sole – siarczany(IV) (siarczyny).

Powstawanie kwasu siarkowego(IV) przedstawia reakcja:
SO2 + H2O → H2SO3

Można go także otrzymać działając roztworem mocnego kwasu na siarczany(IV). Powstały wówczas kwas siarkowy(IV) ulega rozpadowi, wg równania:
SO32- + 2H+ → [H2SO3] → SO2(↑) + H2O

Właściwości kwasu siarkowego(IV):
nietrwały - rozkłada się podczas ogrzewania
bakteriobójczy
grzybobójczy
ma właściwości bielące
niszczy rośliny
trujący
silnie drażniący
jest elektrolitem


Kwas fosforowy [nazwa systematyczna IUPAC: kwas ortofosforowy(V), zwycz. kwas fosforowy(V), kwas fosforowy lub kwas ortofosforowy (dawna nazwa systematyczna)], H3PO4 - nieorganiczny związek chemiczny z grupy kwasów tlenowych.

Czysty, 100% kwas ortofosforowy(V) to w temperaturze pokojowej białe, krystaliczne ciało stałe o temperaturze topnienia 42,3 °C, dobrze rozpuszczalne w wodzie (670g / 100g wody w temp. 25 °C). W zastosowaniach laboratoryjnych i przemysłowych stosuje się jednak zwykle 85-90% roztwór tego kwasu w wodzie, o konsystencji gęstego syropu. Kwas ten nie posiada silnych własności utleniających.

Jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy (stała dysocjacji elektrolitycznej w wodzie: K1=1,1×10-2, K2=1,2×10-7, K3=1,8×10-12).

W przemyśle otrzymuje się go w wyniku działania kwasu siarkowego(VI) na ortofosforan(V) wapnia, którego źródłem są minerały apatyt i fosforyt a czasami także zmielone kości zwierząt:
Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 → 3 CaSO4 + 2 H3PO4

Wydzielający się w tej reakcji siarczan(VI) wapnia można łatwo oddzielić od kwasu fosforowego przez filtrowanie, gdyż nie rozpuszcza się on w wodzie.

Bezwodnikiem kwasu fosforowego jest dekatlenek tetrafosforu, który w kontakcie z dużym nadmiarem wody przechodzi w kwas:
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4

Przy mniejszej ilości wody zamiast kwasu ortofosforowego(V) powstają polimeryczne kwasy ortofosforowe (polifosforowe) o ogólnym wzorze H2O×(HPO3)x (najprostszym i najlepiej poznanym kwasem polifosforowym jest kwas pirofosforowy, H4P2O7). Kwasy polifosforowe można też otrzymać w wyniku odparowywania wody z kwasu fosforowego. W praktyce laboratoryjnej często zdarza się, że długo przechowywany kwas fosforowy(V) w niedomkniętej butelce ulega tego rodzaju polimeryzacji. Można go jednak zawsze "odtworzyć" dodając do niego odpowiednią ilość wody i lekko podgrzewając, choć proces ten bywa dość czasochłonny. W wyniku ogrzewania kwasu fosforowego powyżej 300 °C powstaje kwas metafosforowy, HPO3.

Kwas azotowy(V) można otrzymać, łącząc tlenek kwasowy z wodą:
N2O5 + H2O → 2HNO3

Jest to jednak tylko teoretyczny proces, nie mający praktycznego sensu. Na skalę przemysłową kwas azotowy otrzymuje się w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku (w temperaturze 900 °C w obecności platyny i rodu) według równania:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

Tak uzyskany tlenek azotu(II) utlenia się do tlenku azotu(IV):
2NO + O2 → 2NO2

Następnie tlenek azotu(IV) rozpuszczony w wodzie ulega dysproporcjowaniu wg równania:
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

W reakcji powstaje kwas azotowy(V) i kwas azotowy(III). Ten ostatni jest nietrwały i ulega dalszemu dysproporcjowaniu według równania:
3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O

Powstały tlenek azotu(II) jest ponownie utleniany i wykorzystywany w procesie. Tę metodę otrzymywania kwasu azotowego z tlenku azotu opracował Ignacy Mościcki.