Kwasy mają wiele zastosowań - pozwalają usunąć rdzę, kamień kotłowy, biorą udział w różnych procesach chemicznych. Czy umiesz wskazać, gdzie stosuje się poszczególne kwasy? Poniżej wymienione zostały przykłady kwasów wraz z ich zastosowaniami. Przeanalizuj zawarte informacje.

Kwas siarkowy($\text{VI}$)

Jest to kwas nieorganiczny (o wzorze sumarycznym ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$ i masie $\mathrm{98,8} \frac{\text{g}}{\text{mol}}$), który stanowi oleistą i bezbarwną ciecz o silnych właściwościach utleniających i higroskopijnych.

RJJRrFxtEyB8r

Ilustracja przedstawiająca wzór kwasu siarkowego(sześć) oraz piktogram służący do znakowania substancji żrących. Wzór składa się z atomu siarki S, który to łączy się z czterema atomami tlenu O, z dwoma posiadającymi po dwie pary elektronowe i podstawionymi atomami wodoru H za pomocą wiązań pojedynczych, a z dwoma pozostałymi atomami tlenu za pomocą wiązań koordynacyjnych, co symbolizują strzałki poprowadzone od atomu siarki do atomów tlenu, z których każdy posiada po trzy wolne pary elektronowe. Piktogram znajdujący się w prawej części ilustracji stanowi biały kwadrat z czerwoną ramką usytuowany tak, że jeden z wierzchołków skierowany jest w dół. Na białym polu w kwadracie znajdują się czarne dłoń oraz kawałek powierzchni, nad którymi umieszczone są dwie przechylone probówki z wylewającą się cieczą powodującą powstawanie poparzeń oraz dziury w powierzchni. Piktogram ten znajduje się na opakowaniach substancji o działaniu żrącym.

Kwas siarkowy($\text{VI}$) sprzedawany jest już jako wodny roztwór $95$–$97\%$, o gęstości $\mathrm{1,84} \frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$ ($20°\text{C}$). Posiada liczne zastosowania w przeróżnych branżach przemysłowych, dlatego klasyfikuje się go jako substancję wielkotonażową. Stosowany jest na szeroką skalę w branży chemicznej jako reagent wielu istotnych syntez (m.in.sulfonowanie, nitrowanie, utlenianie) oraz czynnik zapewniający odpowiednie warunki reakcji w produkcjach m.in. kwasów: chlorowodorowego (solnego), ortofosforowego($\text{V}$), azotowego($\text{V}$). Zastosowanie do produkcji kwasu ortofosforowego($\text{V}$), superfosfatów, fosforanu($\text{V}$) i siarczanu($\text{VI}$) amonu sprawia, że jest on kluczowy w przemyśle nawozów sztucznych oraz detergentów (m.in. w produkcji laurylosiarczanu sodu). Ponadto stosuje się go w produkcji materiałów wybuchowych, ściślej do wyrobu trotylu (TNT). Ze względu na swoje właściwości higroskopijne, wykorzystywany jest w przemyśle petrochemicznym do osuszania nafty, parafiny i olejów, w przemyśle paliwowym jako katalizator w reakcji otrzymywania izooktanu, natomiast w górnictwie stosuje się go w procesach wzbogacania rud miedzi. Dodatkowo jest elektrolitem w akumulatorach kwasowo–ołowiowych, a także używa się go w produkcji leków (np. aspiryny), włókien sztucznych (np. jedwabiu). Ze względu na wymienione powyżej aspekty i fakt, że przeprowadzenie wielu procesów byłoby bez niego niemożliwe, określany jest mianem „krwi przemysłu chemicznego”.

Najczęstsze zastosowania kwasu siarkowego($\text{VI}$)

Kwas azotowy($\text{V}$)

Jest to jeden z najsilniejszych kwasów tlenowych, silny utleniacz. Jest bezbarwną cieczą, która powoduje żółte plamy i oparzenia w kontakcie ze skórą człowieka (reakcja ksantoproteinowa). Znajduje zastosowania w licznych branżach przemysłowych. Wodny roztwór kwasu azotowego($\text{V}$), ${\text{HNO}}_3$, o stężeniu $65\%$, ma gęstość $1,4 \frac{\text{g}}{{\text{cm}}^3}$ ($20°\text{C}$).

R3UYPFaFX4Fzl

Ilustracja przedstawiająca wzór cząsteczki kwasu azotowego(pięć) oraz piktogramy charakteryzujące zagrożenia związane z użytkowaniem związku. Cząsteczka zbudowana jest z atomu azotu N połączonego z trzema atomami tlenu O. Z pierwszym posiadającym dwie wolne pary elektronowe związany jest za pomocą wiązania podwójnego, z drugim również posiadającym dwie wolne pary elektronowe i podstawionym atomem wodoru O H za pomocą wiązania pojedynczego. Trzeci atom tlenu posiadający trzy wolne pary elektronowe łączy się z atomem azotu za pomocą wiązania koordynacyjnego, co symbolizuje strzałka poprowadzona od atomu azotu do atomu tlenu. Piktogram znajdujący się w prawej części ilustracji stanowi biały kwadrat z czerwoną ramką usytuowany tak, że jeden z wierzchołków skierowany jest w dół. Na białym polu w kwadracie znajdują się czarne dłoń oraz kawałek powierzchni, nad którymi umieszczone są dwie przechylone probówki z wylewającą się cieczą powodującą powstawanie poparzeń oraz dziury w powierzchni. Piktogram ten znajduje się na opakowaniach substancji o działaniu żrącym. Na środku znajduje się drugi piktogram, który również stanowi biały kwadrat z czerwoną ramką wraz z czarnym płomieniem narysowanym na białym tle i z literą O wewnątrz płomienia, co informuje o tym, że substancja ta ma działanie utleniające.

Zastosowanie kwasu azotowego($\text{V}$)

Kwas chlorowodorowy – zastosowanie

Jest to silny kwas należący do grupy kwasów beztlenowych. Znajduje zastosowania w przeróżnych gałęziach przemysłu.

Zastosowanie innych kwasów tlenowych

Kwas ortofosforowy($\text{V}$)

Kwas borowy

Kwas węglowy

RiuRyzypYH8O1

Ilustracja przedstawiająca wzór kwasu węglowego zbudowanego z atomu węgla $\text{C}$ połączonego za pomocą wiązania podwójnego z atomem tlenu $\text{O}$ posiadającym dwie wolne pary elektronowe. Ponadto atom węgla łączy się z dwiema grupami hydroksylowymi $\text{OH}$, w których to każdy z atomów tlenu posiada po dwie wolne pary elektronowe.

Kwas węglowy jest słabym i nietrwałym kwasem tlenowym, dlatego to sole kwasu węglowego oraz tlenek węgla($\text{IV}$) stosowane są w produkcji napojów gazowanych. Kwas węglowy przez lekko kwaśny posmak nadaje orzeźwiający smak napojom. Wykorzystywany jest w syntezie chemicznej do produkcji np. węglanów.

Zastosowanie innych kwasów beztlenowych

Ciekawostka

RX94OMprWaCFA

Zdjęcie przedstawiające niebieską miskę wypełnioną lodem, na którym leży kilka czerwonych puszek coca‑coli oraz butelka wody.

Czy wiesz, że napój typu cola ma bardzo kwasowy odczyn? Jego kwasowość szacuje się na około $\mathrm{2,5}$ w skali $\text{pH}$. Dla porównania, sok żołądkowy posiada $\text{pH}$ około $\mathrm{1,5}$, a składa się głównie z kwasu chlorowodorowego. Ten popularny napój posiada aż dziesięć szkodliwych składników. A swoją kwasowość zawdzięcza kwasom: ortofosforowemu($\text{V}$), cytrynowemu i węglowemu. Kwas ortofosforowy($\text{V}$) nie tylko równoważy słodki posmak napoju, ale również, jak dowodzą naukowcy, zmniejsza zawartość wapnia w kościach i podwaja ryzyko kamieni nerkowych. Natomiast kwas cytrynowy to popularny konserwant i wzmacniacz smaku.

Podsumuj zastosowania kwasów