Kwasy tlenowe – właściwości i zastosowanie

Mówi się czasem, że jesteśmy tym, co jemy i pijemy. Czy kiedykolwiek zastanawiał cię skład napojów? Jak to możliwe, że kwas fosforowy( $V$ ) jest składnikiem nie tylko płynów do odrdzewiania, ale także napojów typu cola? Jakie właściwości kwasów wpływają na ich zastosowanie w życiu codziennym?

RRHPFFaXBtjKv

Zdjęcie przedstawia trzy salaterki ze słodką galaretką, w której zatopiono połówki truskawek. Salaterki stoją na białej ściereczce w czerwony wzór. Ostra jest tylko pierwsza, pozostałe dwie znajdują się poza obszarem ostrości fotografii. — Kwas fosforowy( $V$ ) stosowany jest jako regulator kwasowości w przemyśle spożywczym
Źródło: Cloe Lim, dostępny w internecie: www.flickr.com, licencja: CC BY-SA 2.0.

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

budowę kwasów;
sposoby otrzymywania kwasów;
definicję wskaźników kwasowo‑zasadowych oraz zabarwienie, jakie przyjmują w wodzie, kwasach i zasadach.

Nauczysz się

przeprowadzać doświadczenie chemiczne polegające na badaniu właściwości wybranych kwasów;
stosować zasady postępowania ze stężonymi roztworami kwasów;
wymieniać przykłady zastosowań kwasów w życiu codziennym.

iPrYNQGWJr_d5e177

1. Jakie właściwości mają kwasy tlenowekwas tlenowykwasy tlenowe?

Kwas siarkowy( $VI$ )

Bezwodny kwas siarkowy( $VI$ ) jest gęstą, bezbarwną, oleistą cieczą. Używany powszechnie w laboratoriach stężony kwas, o wzorze ${H_{2} SO}_{4}$ , to jego wodny roztwór o stężeniu $98 %$ .

W jaki sposób należy rozcieńczać niektóre stężone roztwory kwasów, np. kwas siarkowy( $VI$ )?

Ważne!

Podczas rozcieńczenia należy zachować szczególną ostrożność i postępować zgodnie z popularnymi powiedzeniami:
Pamiętaj chemiku młody, wlewaj zawsze kwas do wody!
lub
Jeśli nie chcesz stracić swej urody, wlewaj zawsze kwas do wody!

R1YIj0SZQulwx

Film pt. Rozcieńczanie kwasu siarkowego(VI)
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 1

Który z poniższych schematów prawidłowo obrazuje sposób rozcieńczania kwasu siarkowego( $VI$ )? Zaznacz prawidłowy schemat.

RBl6V4cQKoGFr

Schemat przedstawiający dwie probówki. W jednej znajduje się H2SO4 (stęż.), a w drugiej H2O. Do pierwszej probówki dodano H2O, a do drugiej H2SO4 (stęż.). — Schemat przedstawiający dwie probówki
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RHA6ou0rA6XlU

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W probówkach A i B przeprowadzono rozcieńczanie kwasu siarkowego( $VI$ ) dwoma sposobami:

w probówce A umieszczono kwas siarkowy( $VI$ ) i dodano do niego wody;
w probówce B umieszczono wodę i dodano do niej kwas siarkowy( $VI$ ).

Zaznacz, który z powyższych sposobów rozcieńczania kwasu
siarkowego( $VI$ ) jest poprawny.

RSqEdkTkZ5X8G

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stężone roztwory wielu kwasów są substancjami żrącymi, dlatego też podczas pracy z nimi należy zachować szczególną ostrożność. Przypomnij sobie znaczenie piktogramów ostrzegawczych.

RAgYu3SUglpe7

Ilustracja przedstawia przykłady sześciu popularnych piktogramów ostrzegawczych. Na obrazku zebrano piktogramy w wersji obowiązującej obecnie. Zaprezentowane piktogramy, licząc od lewej, to: produkt toksyczny – biały romb z czerwoną ramką wewnątrz którego znajduje się rysunek czaszki i kości tworzących literę X, o czarnych konturach i białym wypełnieniu; szkodliwy – biały romb z czerwoną ramką, wewnątrz którego znajduje się czarny wykrzyknik; żrący – biały romb z czerwoną ramką, wewnątrz którego znajdują się dwa czarne rysunki: z lewej strony przedstawiono wylewającą się z probówki substancję, która spada na powierzchnię pod nią, tworząc wgłębienie, natomiast z prawej strony ukazano taką samą probówkę, z której wylewająca się substancja spada na wyciągniętą dłoń; niebezpieczny dla środowiska – biały romb z czerwoną ramką, wewnątrz którego znajduje się rysunek czarnego, zeschłego drzewa oraz białej, martwej ryby; palny – biały romb z czerwoną ramką, wewnątrz niego znajduje się duży, czarny płomień, w środku którego umieszczono mniejszy, biały płomień, a pod nimi znajduje się czarna pozioma linia; wybuchowy – biały romb z czerwoną ramką, wewnątrz którego znajduje się czarny rysunek pękającej w wyniku wybuchu kuli, dookoła niej umieszczono fragmenty, które odpadły od przedmiotu oraz rozszerzające się linie, symbolizujące siłę eksplozji. — Piktogramy
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości kwasu siarkowego(

VI

) – pokaz nauczycielski

Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu wpływu stężonego kwasu siarkowego( $VI$ ) na tkaninę, papier i drewno.

Uwaga!
Doświadczenie należy wykonać w rękawiczkach i okularach ochronnych pod sprawnie działającym wyciągiem.

R7uXQ5BCWLbDh

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem przeprowadzonego doświadczenia.

Problem badawczy:

Jak wpływa stężony kwas siarkowy( $VI$ ) na wygląd tkaniny, papieru i drewna?

Hipoteza:

Stężony kwas siarkowy( $VI$ ) zmienia wygląd tkaniny, papieru i drewna.

Co było potrzebne:

$3$ szkiełka zegarkowe;
kawałek tkaniny;
kawałek papieru;
kawałek drewna;
stężony kwas siarkowy( $VI$ );
pipeta.

Przebieg doświadczenia:

Na szkiełkach zegarowych ułożono kolejno kawałki tkaniny, papieru i drewna, następnie na każdą z próbek naniesiono kilka kropli stężonego kwasu siarkowego( $VI$ ) i obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Drewno, tkanina oraz papier zostały zniszczone.

Zapoznaj się z poniższą galerią zdjęć przedstawiającą przebieg doświadczenia. Do przewijania galerii służą przyciski po obu stronach obrazu.

R1JiV0hNMxUiH

Pierwsze zdjęcie w galerii. Na ilustracji prezentowana jest szklana butelka z etykietką i napisem H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S O indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego stojąca na niebieskim podłożu. Po jej prawej stronie, na blacie laboratoryjnym, stoją w szeregu trzy szkiełka zegarkowe, na których położono kolejno: kawałek tkaniny, kawałek papieru i kilka drewnianych wykałaczek. — Właściwości kwasu siarkowego( $VI$ )
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1TfwyCl1x0kY

Drugie zdjęcie w galerii przedstawia stan końcowy tego samego eksperymentu, co na pierwszej ilustracji. Butelka z kwasem siarkowym(sześć) jest odkorkowana, tkanina zmarszczona i poczerniała, papier ma wypaloną dziurę w środku i pożółkłe obszary dookoła dziury, a drewno wykałaczek jest zwęglone. — Właściwości kwasu siarkowego( $VI$ )
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 2

ReJNXmGeLRbD7

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje: Drewno, tkanina oraz papier zostały zniszczone.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza $2 .$ okazała się prawdziwa. Stężony kwas siarkowy( $VI$ ) zmienia wygląd tkaniny, papieru i drewna.

lub

Postawiona hipoteza $1 .$ okazała się fałszywa. Stężony kwas siarkowy( $VI$ ) zmienia wygląd tkaniny, papieru i drewna.

Wnioski: Kwas siarkowy( $VI$ ) jest substancją żrącą, powoduje zwęglenie substancji pochodzenia organicznego.

Polecenie 2

Zapisz wnioski z przeprowadzonego doświadczenia.

R10ZDOKniYNHg

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wnioski:

Kwas siarkowy( $VI$ ) jest substancją żrącą, powoduje zwęglenie substancji pochodzenia organicznego.

Ciekawostka

W wyniku rozpuszczenia tlenku siarki( $VI$ ) w stężonym kwasie siarkowym( $VI$ ) tworzy się oleum, czyli tak zwany dymiący kwas siarkowy( $VI$ ). Jest bezbarwną lub brunatną, oleistą cieczą, wydzielającą biały dym. Wykorzystuje się go do produkcji barwników, materiałów wybuchowych.

R12quOA4klvEe

Film pt. Higroskopijne właściwości kwasu siarkowego(VI)
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 3

RKYUlhAa8O1IP

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

iPrYNQGWJr_d5e310

Kwas azotowy( $V$ )

Czysty kwas azotowy( $V$ ), o wzorze ${HNO}_{3}$ , jest bezbarwną cieczą. Podczas dłuższego przechowywania ulega częściowemu rozkładowi i zabarwia się na żółto lub brązowo. Spowodowane jest to powstającym tlenkiem azotu( $IV$ ). Rozkład ten przyspiesza podwyższona temperatura i światło.

RikDeGpsKFGzN

Na ilustracji ukazano stumililitrową szklaną buteleczkę z czerwono‑niebieską nakrętką, w której znajduje się kwas azotowy(pięć). Kwas ma żółtą barwę, a nad jego powierzchnią unoszą się brunatne opary. — Kwas azotowy( $V$ ) dymi na powietrzu, można zaobserwować wydzielanie brunatnego tlenku azotu( $IV$ )
Źródło: W. Oelen, commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Stężony kwas azotowy( $V$ ) to wodny roztwór tego kwasu o stężeniu około $60 %$ . Ma ostry, nieprzyjemny zapach i właściwości silnie żrące.

Polecenie 4

Zaprojektuj doświadczenie pozwalające zbadać, jak stężony kwas azotowy( $V$ ) wpływa na wygląd tkaniny, papieru i drewna. W tym celu uzupełnij poniższe pola.

RXSgyAL32wIwq

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Doświadczenie wykonaj analogicznie, jak dla kwasu siarkowego( $VI$ ).

Szkło i sprzęt laboratoryjny:

$3$ szkiełka zegarkowe;
kawałek tkaniny;
kawałek papieru;
kawałek drewna;
stężony kwas azotowy( $V$ );
pipeta.

Opis doświadczenia chemicznego (instrukcja):

Na kawałki tkaniny, papieru i drewna nanieś kilka kropli stężonego kwasu azotowego( $V$ ) za pomocą pipety.
Obserwuj zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Drewno, tkanina oraz papier zostały zniszczone.

Wnioski:

Kwas azotowy( $V$ ) jest substancją żrącą, powoduje zwęglenie substancji pochodzenia organicznego.

Właściwości kwasu azotowego(

V

) – pokaz nauczycielski

Doświadczenie 2

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu wpływu stężonego kwasu azotowego( $V$ ) na biały ser, $ptasie pióro$ oraz owczą wełnę.

Uwaga!
Doświadczenie należy wykonać w rękawiczkach i okularach ochronnych pod sprawnie działającym wyciągiem.

RRnKkSdJX0gr1

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem przeprowadzonego doświadczenia.

Problem badawczy:

Jak stężony kwas azotowy( $V$ ) wpływa na biały ser, $ptasie pióro$ i owczą wełnę?

Hipoteza:

Stężony kwas azotowy( $V$ ) zmienia wygląd białego sera, $ptasiego pióra$ i owczej wełny.

Co było potrzebne:

$3$ szkiełka zegarkowe;
kawałek białego sera;
$ptasie pióro$ ;
kawałek owczej wełny;
stężony kwas azotowy( $V$ );
pipeta.

Przebieg doświadczenia:

Na kawałki białego sera, $ptasiego pióra$ i owczej wełny naniesiono po kilka kropli stężonego kwasu azotowego( $V$ ) i obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Na wszystkich produktach powstało żółte zabarwienie.

Zapoznaj się z poniższą galerią zdjęć przedstawiającą przebieg doświadczenia. Do przewijania galerii służą przyciski po obu stronach obrazu.

R1IB1TwkAwHsP

Pierwsze zdjęcie w galerii. Na ilustracji prezentowana jest szklana butelka z etykietką i napisem H N O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego stojąca na niebieskim podłożu. Po jej prawej stronie, na blacie laboratoryjnym, stoją w szeregu trzy szkiełka zegarkowe, na których położono kolejno: kawałek białego sera, ptasie pióro i zwitek owczej wełny. — Właściwości kwasu azotowego( $V$ )
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RbWbnRVK2zynd

Drugie zdjęcie w galerii przedstawia stan końcowy tego samego eksperymentu, co na pierwszej ilustracji. Wszystkie trzy próbki charakteryzują się intensywnie żółtym zabarwieniem w miejscach, w których doszło do ich kontaktu z kwasem azotowym(pięć). — Właściwości kwasu azotowego( $V$ )
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 5

RwMknSia4xp60

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje: Na wszystkich produktach powstało żółte zabarwienie.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Stężony kwas azotowy( $V$ ) zmienia wygląd białego sera, $ptasiego pióra$ i owczej wełny.

lub

Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Stężony kwas azotowy( $V$ ) zmienia wygląd białego sera, $ptasiego pióra$ i owczej wełny.

Wnioski: Stężony kwas azotowy( $V$ ), w zetknięciu z produktami zawierającymi białko, powoduje powstanie żółtego zabarwienia. Reakcja ta, zwana reakcją ksantoproteinowąreakcja ksantoproteinowareakcją ksantoproteinową, jest charakterystyczna dla białek.

Polecenie 5

Zapisz wnioski z przeprowadzonego doświadczenia.

R8KuxGPL6tz1x

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wnioski:

Stężony kwas azotowy( $V$ ), w zetknięciu z produktami zawierającymi białko, powoduje powstanie żółtego zabarwienia. Reakcja ta, zwana reakcją ksantoproteinową, jest charakterystyczna dla białek.

Kwas azotowy( $V$ ) jest bezbarwną cieczą, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Reaguje z większością metali, między innymi z miedzią i srebrem, jego działaniu nie ulegają ani złoto, ani platyna.

Ciekawostka

Ignacy Mościcki był wybitnym polskim chemikiem oraz prezydentem Rzeczpospolitej Polskiej. Naśladując zachodzącą podczas burzy przemianę azotu atmosferycznego w związki azotowe, Ignacy Mościcki opracował proces przemysłowej syntezy kwasu azotowego( $V$ ) i otrzymywania z niego składnika stanowiącego nawozy azotowe. Technologię tę wykorzystano w $1908 r .$ w Szwajcarii. Dwa lata później w Polsce, w zakładzie zaprojektowanym, wybudowanym i uruchomionym przez Mościckiego, wyprodukowano pierwszą cysternę kwasu azotowego( $V$ ).

RdShDdrd0usrd

Zdjęcie przedstawia Ignacego Mościckiego z okresu jego prezydentury w latach od tysiąc dziewięćset dwudziestego szóstego do tysiąc dziewięćset trzydziestego dziewiątego, siedzącego na krześle z rękami na oparciach bocznych i spoglądającego w przestrzeń po prawej stronie fotografa. Mężczyzna jest szczupły, ma podłużną twarz, krótkie siwe włosy i wąsy. Jest on ubrany w białą koszulę i czarną marynarkę. — Ignacy Mościcki
Źródło: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Ciekawostka

Mieszanina trzech objętości stężonego kwasu chlorowodorowego (solnego) i jednej objętości stężonego kwasu azotowego( $V$ ) to tak zwana woda królewska. Rozpuszcza (roztwarza) nawet metale szlachetne, w tym złoto (kojarzone z władzą królewską – stąd nazwa tej mieszaniny).
Po przyznaniu w $1936 r .$ Carlowi von Ossietzky'emu (czyt. karl fon osieckiemu), znanemu z niechęci do nazistów, Pokojowej Nagrody Nobla, Rząd $III$ Rzeszy zakazał wszystkim Niemcom przyjmowania tego odznaczenia. Z tego powodu dwaj niemieccy fizycy (Max von Laue (czyt. maks fon laun) i James Franck (czyt. dżejms frank) przekazali swoje medale Nielsowi Bohrowi (czyt. nielsowi borowi) również laureatowi Nagrody Nobla, który wówczas był kierownikiem Uniwersytetu Kopenhaskiego. Gdy w kwietniu $1940 r .$ wojska niemieckie zajęły Kopenhagę, pracownik tego samego instytutu, węgierski chemik i laureat Nagrody Nobla, George de Hevesy (czyt. dżordż di hivisy) roztworzył złote medale w wodzie królewskiej. Po wojnie odzyskał ukryte w wodzie królewskiej złoto i oddał je Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, która wyprodukowała nowe medale i przekazała je właścicielom.

RtUDYOw6nHOTE

Ilustracja składa się z dwóch zdjęć przedstawiających probówkę z wodą królewską oraz znajdującą się wewnątrz miniaturową złotą sztabką. Na zdjęciu po lewej stronie stan wkrótce po wrzuceniu złota, ciecz jest względnie klarowna, ale na złocie widoczne są pierwsze ślady działania kwasów. Po prawej stronie stan po pewnym czasie, płyn ma barwę żółtobrązową, oznaczenia na sztabce są niemożliwe do odczytania. Widoczne są też pęcherzyki gazu powstającego w trakcie reakcji. — Roztwarzanie złota w wodzie królewskiej
Źródło: Daniel Grohmann, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

iPrYNQGWJr_d5e444

Kwas fosforowy( $V$ )

R1PcvXJApZL7O

Na ilustracji znajduje się usypany na czarnej powierzchni, widziany z góry, kopczyk białej substancji, przypominającej cukier. — W temperaturze pokojowej czysty kwas fosforowy( $V$ ) występuje w stałym stanie skupienia
Źródło: Poyraz 72, commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.

Czysty kwas fosforowy( $V$ ) jest w temperaturze pokojowej substancją stałą (w postaci kryształów). Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, ma właściwości silnie higroskopijnehigroskopijnośćhigroskopijne. Handlowy, stężony roztwór, zawiera około $85 – 90 %$ $H_{3} {PO}_{4}$ .

Właściwości kwasu fosforowego(

V

) – pokaz nauczycielski

Doświadczenie 3

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu wpływu stężonego kwasu fosforowego( $V$ ) na papier, tkaninę i zardzewiały gwóźdź.

Uwaga!
Doświadczenie należy wykonać w rękawiczkach i okularach ochronnych pod sprawnie działającym wyciągiem.

R10mhPL6nOw6N

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zapoznaj się z zamieszczonym poniżej opisem przeprowadzonego doświadczenia.

Problem badawczy:

Jak wpływa stężony kwas fosforowy( $V$ ) na papier, tkaninę i zardzewiały gwóźdź?

Hipoteza:

Stężony kwas fosforowy( $V$ ) zmienia wygląd papieru, tkaniny i zardzewiałego gwoździa.

Co było potrzebne:

szkiełka zegarkowe;
probówka;
zardzewiały gwóźdź;
kawałek tkaniny;
kawałek papieru;
kwas fosforowy( $V$ );
pipeta.

Przebieg doświadczenia:

$I .$ Na umieszczone na szkiełkach zegarkowych kawałki tkaniny i papieru naniesiono kilka kropli roztworu kwasu fosforowego( $V$ ) i pozostawiono na kilka minut. Obserwowano zachodzące zmiany.

$II .$ W probówce z kwasem fosforowym( $V$ ) umieszczono zardzewiały gwóźdź i pozostawiono na kilka dni. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Papier w znacznym stopniu uległ zniszczeniu. Na tkaninie nie widać objawów reakcji. Po kilku dniach ilość rdzy na gwoździu uległa znacznemu zmniejszeniu.

Zapoznaj się z poniższą galerią zdjęć przedstawiającą przebieg doświadczenia. Do przewijania galerii służą przyciski po obu stronach obrazu.

Właściwości kwasu fosforowego(

V

)

Właściwości kwasu fosforowego(

V

)

R7PNKrXFj9c9O

Pierwsze zdjęcie w galerii. Na ilustracji zaprezentowana jest szklana butelka z etykietką i napisem H3PO4 stojąca na niebieskim podłożu. Po jej prawej stronie na blacie laboratoryjnym stoją w szeregu dwa szkiełka zegarkowe, na których położono kolejno kawałek tkaniny i skrawek papieru. — Właściwości $H_{3} {PO}_{4}$
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

REk15FuA3K7V4

Drugie zdjęcie w galerii przedstawia stan końcowy tego samego eksperymentu, co na pierwszej ilustracji. Papier jest silnie poczerniały i pozginany na końcach, natomiast tkanina pozostaje cała. — Właściwości $H_{3} {PO}_{4}$
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RtS9tSYhix1Kz

Trzecie zdjęcie w galerii przedstawia plastikowy stojak na probówki z jedną małą probówką. Probówka napełniona jest kwasem fosforowym(<math aria‑label="pięć">V), do którego wrzucono duży, zardzewiały gwóźdź. — Właściwości $H_{3} {PO}_{4}$
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1MT33YqbGDhx

Czwarte zdjęcie w galerii przedstawia plastikowy stojak na probówki z jedną małą probówką. Probówka napełniona jest kwasem fosforowym(<math aria‑label="pięć">V), do którego nieco wcześniej wrzucono duży, zardzewiały gwóźdź. Po pewnym czasie można zaobserwować zniknięcie części rdzy i odsłonięcie czystego metalu. W dolnej części probówki płyn przybrał brązowy kolor od osadu. — Właściwości $H_{3} {PO}_{4}$
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1ay4eVpf5OBX

Piąte zdjęcie w galerii przedstawia plastikowy stojak na probówki z dwiema małymi probówkami, w których nie ma żadnych płynów, ale są dwa duże gwoździe. Gwóźdź z lewej strony jest zardzewiały. Gwóźdź po prawej stronie ma ślady rdzy, ale znacznie mniejsze. Redukcja stopnia zardzewienia to efekt kilkudniowej kąpieli w kwasie fosforowym(<math aria‑label="pięć">V). — Właściwości $H_{3} {PO}_{4}$
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polecenie 6

RBWXQF00dcCxZ

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje: Papier w znacznym stopniu uległ zniszczeniu. Na tkaninie nie widać objawów reakcji. Po kilku dniach ilość rdzy na gwoździu uległa znacznemu zmniejszeniu.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Stężony kwas fosforowy( $V$ ) zmienia wygląd papieru i zardzewiałego gwoździa. Nie zmienia natomiast wyglądu tkaniny.

lub

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Stężony kwas fosforowy( $V$ ) zmienia wygląd papieru i zardzewiałego gwoździa. Nie zmienia natomiast wyglądu tkaniny.

Wnioski: Kwas fosforowy( $V$ ) nie jest tak silnie żrącym kwasem (nie niszczy tkanin), jak np. kwas siarkowy( $VI$ ) czy kwas azotowy( $V$ ). Kwas fosforowy( $V$ ) powoduje roztwarzanie rdzy.

Polecenie 6

Zapisz wnioski z przeprowadzonego doświadczenia.

R10nOX1W8qwyl

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wnioski:

Kwas fosforowy( $V$ ) nie jest tak silnie żrącym kwasem (nie niszczy tkanin), jak np. kwas siarkowy( $VI$ ) czy kwas azotowy( $V$ ). Jednak kwas fosforowy( $V$ ) powoduje roztwarzanie rdzy.

iPrYNQGWJr_d5e549

2. Czy właściwości kwasów tlenowych wpływają na ich zastosowanie?

Kwas siarkowy( $VI$ ) ze względu na swoje właściwości higroskopijne służy w laboratorium między innymi do osuszania różnych substancji. Jego roztwór o stężeniu $33 %$ jest stosowany w akumulatorach samochodowych jako elektrolit, który pozwala na zamianę energii chemicznej w elektryczną.

Kwas azotowy( $V$ ) jest ważnym surowcem stosowanym w przemyśle chemicznym, między innymi do produkcji nawozów sztucznych, materiałów wybuchowych i leków nasercowych.

Kwas fosforowy( $V$ ) jest stosowany do produkcji leków i materiałów stomatologicznych, ale także do napojów typu cola.

RaHTnU9cJPinh

Film pt. Zastosowanie kwasów tlenowych
Źródło: (www.commons.wikimedia.org, Grullab, CC BY-SA 3.0), (www.commons.wikimedia.org, James Heilman, MD, CC BY-SA 3.0), (www.commons.wikimedia.org, SeppVei, domena publiczna), (www.flickr.com, US Army CDCC, CC BY 2.0), (www.pinterest.com, Alberto Alegri, domena publiczna), (www.pinterest.com, Inhabitat), (www.pinterest.com, Shilpa Hindlekar, domena publiczna), (www.pinterest.com, Tami Davis, domena publiczna), (www.www.pinterest.com, Jay, domena publiczna), Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

iPrYNQGWJr_d5e587

Podsumowanie

Stężone kwasy – kwas siarkowy( $VI$ ) i azotowy( $V$ ) – to substancje silnie żrące. Podczas ich rozcieńczania należy dolewać kwasu do wody.
Stężony kwas siarkowy( $VI$ ) ma właściwości higroskopijne.
Stężony kwas azotowy( $V$ ) służy do wykrywania substancji zawierających białko (reakcja ksantoproteinowa).
Kwas fosforowy( $V$ ) służy między innymi do odrdzewiania powierzchni metali.

iPrYNQGWJr_d5e649

Słownik

higroskopijność

zdolność niektórych substancji, np. kwasu siarkowego( $VI$ ), do pochłaniania wody

kwas tlenowy

związek chemiczny, w którym cząsteczki składają się z atomu lub atomów wodoru oraz reszty kwasowej, w której występuje co najmniej jeden atom tlenu

reakcja ksantoproteinowa

charakterystyczna reakcja niektórych białek ze stężonym kwasem azotowym( $V$ ), w wyniku której powstaje żółte zabarwienie

iPrYNQGWJr_d5e692

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

R1Wm7K8VMtZt1

Łączenie par. Oceń prawdziwość podanych informacji zaznaczając poprawną odpowiedź.. Stężony kwas azotowy(

V

) niszczy drewno, papier i tkaninę.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Stężony kwas siarkowy(

VI

) zwęgla drewno, tkaninę i wypala dziurę w papierze.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Stężony kwas fosforowy(

V

) zwęgla drewno, tkaninę i wypala dziurę w papierze.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RUAESr6RPoNJ7

Ćwiczenie 2

Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

RxZkTTI815UzQ1

Ćwiczenie 2

Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 3

R2t116jbvXrHT

Dokończ poniższy tekst.
Pewien stężony kwas w zetknięciu z produktami zawierającymi białko powoduje powstanie żółtego zabarwienia. Reakcja ta zwana ksantoproteinową jest charakterystyczna dla białek i kwasu

azotowego(V).
azotowego(III).
solnego.
siarkowego(IV).
siarkowego(VI).

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1VQGxz5krwyr

Ćwiczenie 4

Źródło: epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

R1SDBBRIYCEgq1

Ćwiczenie 4

Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 5

Poniżej przedstawiono schemat pewnego doświadczenia chemicznego.

RfybvEJ4PH3L72

Schemat trzech probówek. W każdej znajduje się białko jaja kurzego. Do probówki A dodano H2SO4 (stęż.), do probówki B dodano H3PO4 (stęż.), do probówki C dodano HNO3 (stęż.). — Schemat doświadczenia
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono pewne doświadczenie chemiczne, które polegało na umieszczeniu w trzech probówkach: A, B oraz C, białka jaja kurzego. Do probówek dodano kolejno:

probówka A – $H_{2} {SO}_{4 (stęż .)}$ ;
probówka B – $H_{3} {PO}_{4 (stęż .)}$ ;
probówka C – ${HNO}_{3 (stęż .)}$ .

R1WcMfz8xJS91

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RrxfwG7iLAqsT2

Ćwiczenie 6

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 7

RWRojmmGrkJpc

Przeciągnij odpowiednie elementy w wolne miejsca tak, aby poprawnie uzupełnić zdania opisujące rozcieńczanie kwasu siarkowego(

VI

). Rozcieńczanie kwasu siarkowego(

VI

) należy przeprowadzać 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu. Do zlewki wlewamy 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu i dodajemy kilka kropli 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu. Wydziela się przy tym znaczna ilość 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu — proces ten jest silnie 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu. Rozcieńczanie stężonego kwasu należy prowadzić tak, by 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu wlewać do 1. endotermiczny, 2. wodę, 3. w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych, 4. światła, 5. egzotermiczny, 6. wody, 7. ciepła, 8. kwas, 9. bez zachowania specjalnych środków ostrożności, 10. stężonego kwasu.

Przeciągnij odpowiednie elementy w wolne miejsca tak, aby poprawnie uzupełnić zdania opisujące rozcieńczanie kwasu siarkowego(VI).

kwas, egzoenergetyczny, bez zachowania specjalnych środków ostrożności, endoenergetyczny, światła, wody, wodę, ciepła, stężonego kwasu, w fartuchu, rękawicach i okularach ochronnych

Rozcieńczanie kwasu siarkowego(VI) należy przeprowadzać ..................................................................................................... Do zlewki wlewamy .................................................................................................... i dodajemy kilka kropli ..................................................................................................... Wydziela się przy tym znaczna ilość .................................................................................................... ‒ proces ten jest silnie ..................................................................................................... Rozcieńczanie stężonego kwasu należy prowadzić tak, by .................................................................................................... wlewać do .....................................................................................................

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 8

R1eBnnBbUPoN02

Połącz w pary nazwy kwasów z ich zastosowaniami. kwas azotowy(

V

) Możliwe odpowiedzi: 1. składnik materiałów wybuchowych, 2. stosowany do produkcji leków, np. aspiryny, 3. regulator kwasowości w przemyśle spożywczym, 4. stosowany w przemyśle papierniczym i włókienniczym jako środek bielący kwas siarkowy(

VI

IV

V

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RRF8Sismd3fKk

Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 9

RbYdS7k8LyaQl3

Match the name of the acid with its formula.

{HNO}_{3}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

H_{2} {SO}_{4}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

H_{3} {PO}_{4}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

H_{2} {CO}_{3}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

H_{2} {SO}_{3}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

{HNO}_{2}

Możliwe odpowiedzi: 1. Phosphoric acid, 2. Nitrous acid, 3. Sulfurous acid, 4. Nitric acid, 5. Carbonic acid, 6. Sulfuric acid

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

R1LNFSEogtSc8

Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Glossary

nitric acid

RbsKYfPxmWi4l

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas azotowy( $V$ )

nitrous acid

R18G3uCWNDVqE

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas azotowy( $III$ )

sulfuric acid

Rq1pa42TEXaG3

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas siarkowy( $VI$ )

sulfurous acid

R1YLfifXMOgdJ

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas siarkowy( $IV$ )

phosphoric acid

R88p6XDlK8BLY

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas fosforowy( $V$ )

carbonic acid

R13o0YTCCntDT

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DwmJR2C9p

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Nagranie dźwiękowe

kwas węglowy

Bibliografia

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Kielce 2020.

bg‑gray3

Notatnik

RxC122IaRyhJk

Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwasy tlenowe – właściwości i zastosowanie

1. Jakie właściwości mają kwasy tlenowekwas tlenowykwasy tlenowe?

Kwas siarkowy(VI)

Kwas azotowy(V)

Kwas fosforowy(V)

2. Czy właściwości kwasów tlenowych wpływają na ich zastosowanie?

Podsumowanie

Słownik

Ćwiczenia

Bibliografia

Notatnik

Kwas siarkowy( $VI$ )

Kwas azotowy( $V$ )

Kwas fosforowy( $V$ )