Potrafisz podać przykład reakcji tlenku z wodą w wyniku której otrzymasz kwas tlenowy? Umiesz zaplanować takie doświadczenie? W jaki sposób potwierdzisz, że otrzymanym produktem jest kwas? Zapoznaj się z opisem doświadczenia, a na pewno będziesz znał odpowiedź na powyższe pytania. Zapoznaj się z problemem badawczym, hipotezą, obserwacjami i wynikami oraz sformułowanymi wnioski.

Analiza eksperymentu:

Otrzymywanie kwasów tlenowych w wyniku reakcji odpowiednich tlenków z wodą.

Problem badawczy:

Czy w wyniku reakcji tlenku z wodą można otrzymać kwas tlenowy?

Hipoteza:

W wyniku reakcji tlenku z wodą można otrzymać kwas tlenowy.

Sprzęt laboratoryjny:

• statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;

• pipety – wąskie rurki służące do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki;

• łyżeczki – długie trzonki wykonane ze szkła, porcelany lub metalu zakończone z jednej strony łyżeczką.

Odczynniki chemiczne:

wskaźnik uniwersalny; tlenek siarki($\text{VI}$); suchy lód; tlenek fosforu($\text{V}$); tlenek krzemu($\text{IV}$).

Przebieg eksperymentu:

1. Umieszczenie w probówce trzech centymetrów sześciennych wody ze wskaźnikiem uniwersalnym.

2. Przez roztwór w probówce przepuszczono gazowy tlenek siarki($\text{VI}$).

3. Doświadczenie powtórzono dla pozostałych trzech tlenków wsypując je do roztworu wody ze wskaźnikiem uniwersalnym

Obserwacje:

W probówkach do których dodano: tlenek siarki($\text{VI}$), suchy lód oraz tlenek fosforu($\text{V}$) roztwór zmienił barwę z zielonego na czerwone. Natomiast w probówce z tlenkiem krzemu($\text{IV}$) brak zmian.

Wyniki:

W probówkach, w których znalazły się tlenki: siarki($\text{VI}$), węgla($\text{IV}$) oraz fosforu($\text{V}$) doszło do spadku pH. W przypadku probówki z tlenkiem krzemu($\text{IV}$) nie doszło do zmian pH.

Wnioski:

W probówkach, w których nastąpiła zmiana koloru z zielonej na czerwoną jako produkt powstał kwas. Za zmianę zabarwienia odpowiada wskaźnik uniwersalny, który w środowisku kwasowym przyjmuje czerwone zabarwienie. Tlenek krzemu($\text{IV}$) nie reaguje z wodą, brak widocznych objawów reakcji. Tlenek siarki($\text{VI}$), zestalony tlenek węgla($\text{IV}$) oraz tlenek fosforu($\text{V}$) reagują z wodą w wyniku czego powstają odpowiednie kwasy tlenowe. Hipoteza została potwierdzona.

Zadanie: jak otrzymać kwas poprzez wypieranie go z soli.

Analiza eksperymentu: Otrzymywanie kwasu poprzez wypieranie go z jego soli.

Problem badawczy: Czy w reakcji soli z mocnym kwasem zawsze dochodzi do powstania innego kwasu?

Hipoteza: Powstanie kwasu następuje jedynie w wyniku reakcji soli słabego kwasu z mocnym kwasem.

Sprzęt laboratoryjny: probówki - podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; pipety -  wąska rurka pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki; statyw na probówki - prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki.

Odczynniki chemiczne: kwas chlorowodorowy; siarczek sodu (ciało stałe); siarczan(IV) potasu (ciało stałe); węglan wapnia (ciało stałe); siarczan(VI) baru (ciało stałe).

Przebieg eksperymentu: Do każdej z probówek dodano małą ilość soli zgodnie z kolejnością położenia na półce. Następnie dodano kwas chlorowodorowy. Probówkę z siarczkiem sodu oraz siarczanem(IV) potasu dodatkowo podgrzewano.

Obserwacje: W probówkach z siarczan(IV) potasu, siarczkiem sodu i węglanem wapnia ciała stałe uległy roztworzeniu, wydzieliły się bezbarwne gazy. Gaz wydzielający się z probówki z węglanem był bezwonny, z probówki z siarczkiem sodu - miał charakterystyczny zapach zgniłych jaj, a z probówki z siarczanem(IV) potasu - charakterystyczny drażniący zapach. W probówce z siarczanem(VI) baru nie zaobserwowano zmian.

Wyniki: W przypadku węglanu wapnia, siarczku sodu i siarczanu(IV) potasu doszło do reakcji z kwasami, czego efektem było wydzielanie się gazów. W przypadku siarczanu(VI) baru nie zaobserwowano żadnej reakcji z kwasami.

Wnioski: Kwas chlorowodorowy jest kwasem mocniejszym od kwasu siarkowego(IV), węglowego i siarkowodorowego dlatego wypiera je z ich soli oraz roztworów ich soli. Nie wypiera jednak kwasu siarkowego(VI), który to jest kwasem mocnym. Hipoteza została potwierdzona.

Równania reakcji chemicznej: 1. Węglan wapnia z kwasem chlorowodorowym: jedna cząsteczka węglanu wapnia + dwie cząsteczki chlorowodoru dają jedną cząsteczkę chlorku wapnia + jedną cząsteczkę wody + jedną cząsteczkę dwutlenku węgla. 2. Siarczek sodu z kwasem chlorowodorowym:  jedna cząsteczka siarczku sodu + dwie cząsteczki chlorowodoru daje dwie cząsteczki chlorku sodu + jedna cząsteczka siarkowodoru. 3. Siarczan(IV) potasu z kwasem chlorowodorowym: jedna cząsteczka siarczanu(IV) potasu + dwie cząsteczki chlorowodoru daje dwie cząsteczki chlorku potasu + jedna cząsteczka wody + jedna cząsteczka dwutlenku siarki. 4. Siarczan(VI) baru z kwasem chlorowodorowym: reakcja nie zachodzi.