Przeczytaj
Reakcje kwasów z solamisolami innych kwasów należą do reakcji wymiany podwójnej i zachodzą wg schematu:
Reakcje te najczęściej polegają na wypieraniu przez mocniejszy kwas kwasów słabszych. Niemniej jednak czasami również kwasy o porównywalnej mocy mogą wypierać inne kwasy z soli. Dzieje się tak w przypadku, kiedy kwas wypierany z soli jest kwasem lotnym lub kwasem nietrwałym i rozpada się z wydzieleniem produktu gazowego, lub kwasem, który jest trudno rozpuszczalny w wodzie i strąca się w postaci osadu.
Wypieranie kwasu słabszego
Kwas siarkowy() jest mocniejszym kwasem od kwasu fluorowodorowego, więc wypiera go z soli. Powstaje wówczas kwas fluorowodorowy oraz sól mocnego kwasu – siarczan() sodu.
Kwas chlorowodorowy (solny) jest mocniejszym kwasem od kwasu etanowego (octowego), więc wypiera go z roztworu soli. Powstaje zatem kwas etanowy oraz sól mocnego kwasu – chlorek sodu.
Natomiast taka reakcja, jak kwasu azotowego() z bromkiem sodu nie zachodzi, ponieważ kwas azotowy() jest słabszym kwasemsłabszym kwasem niż kwas bromowodorowy.
Skąd wiadomo, kiedy kwas jest słabszy, a kiedy mocniejszy?
Porównując wartości stałych dysocjacji kwasów, zawarte w tablicach chemicznych, można z łatwością określić, czy dana reakcja zachodzi, czy nie. Im większa stała dysocjacji, tym mocniejszy kwas. Jeżeli zatem kwas, którym działamy na sól, ma większą stałą dysocjacji niż kwas budujący tę sól, to oznacza, że reakcja zachodzi.
kwas siarkowy() wyprze kwas fluorowodorowy z jego soli:
kwas chlorowodorowy wyprze kwas etanowy z jego soli:
kwas azotowy() nie wyprze kwasu bromowodorowego z soli:
Zwróć uwagę, że powstających słabych kwasów nie rozpisuje się na jony, ponieważ równowaga reakcji dysocjacji jonowej słabych kwasów jest silnie przesunięta w lewo, czyli w stronę niezdysocjowanej formy , np.:
Oznacza to, że w roztworze występuje więcej cząsteczek niezdysocjowanych niż jonów oraz .
Wypieranie kwasu nietrwałego
Najbardziej znanymi nietrwałymi kwasaminietrwałymi kwasami są kwas siarkowy() oraz kwas węglowy. Rozkładają się niemal natychmiast do odpowiednich tlenków (swoich bezwodników kwasowych) oraz wody.
Dla przykładu – działając kwasem siarkowym() na węglan wapnia, wyparty zostaje kwas węglowy, który rozkłada się do tlenku węgla() oraz wody.
Z kolei w reakcji kwasu bromowodorowego z siarczanem() sodu wyparty zostaje kwas siarkowy(), który rozkłada się do tlenku siarki() oraz wody.
Wypieranie kwasu lotnego
Kwasem lotnymKwasem lotnym jest np. kwas siarkowodorowy, charakteryzujący się bardzo nieprzyjemnym zapachem zgniłych jaj. Powstaje w reakcjach kwasów z solami kwasu siarkowodorowego. Dla przykładu – w wyniku działania kwasem azotowym() na siarczek wapnia otrzymuje się azotan() wapnia oraz kwas siarkowodorowy, który ulatnia się w postaci siarkowodoru.
Pamiętaj, że w reakcjach kwasów z solami, w których powstają gazy (np. , lub ), nie jest konieczne to, aby działać mocniejszym kwasem od wypieranego. Zgodnie z regułą przekory, ze względu na powstawanie gazów „uciekających”, układ dąży do wyrównania stężeń, więc równowaga reakcji jest przesunięta w stronę tworzenia produktów.
Strącanie osadu, podczas gdy wypierany jest kwas słabo rozpuszczalny w wodzie lub kiedy powstaje nierozpuszczalna w wodzie sól
Kwasem bardzo trudno rozpuszczalnym w wodzie jest kwas krzemowy, dlatego nie można go otrzymać w wyniku reakcji bezwodnika kwasowego (tlenku krzemu()) z wodą. Metodą otrzymywania kwasu krzemowego jest zatem reakcja mocnego kwasu z krzemianem, polegająca na strącaniu kwasu krzemowego.
Dla przykładu – w wyniku działania kwasem siarkowym() na krzemian sodu otrzymuje się biały osad, czyli kwas krzemowy, oraz rozpuszczalną sól mocnego kwasu – siarczan() sodu.
Możliwe są również reakcje mocnych kwasów z solami innych mocnych kwasów, jeżeli w reakcji powstaje trudno rozpuszczalna sól.
Dla przykładu – w wyniku działania kwasem chlorowodorowym na azotan() srebra() otrzymuje się biały osad, brunatniejący na powietrzu, czyli chlorek srebra().
Słownik
kwas, który ulega praktycznie całkowitej dysocjacji, np.: , , , i
kwas, który ulega dysocjacji w niewielkim stopniu, np.: , , , ,
kwas, który w temperaturze pokojowej łatwo paruje, np.
kwas, który samorzutnie rozpada się na bezwodnik kwasowy i wodę,
np. ,
związki chemiczne, które można uważać za pochodne kwasów – gdzie jon lub jony wodoru zostały zastąpione jonem (jonami) metalu lub jonem koordynacyjnym (na przykład ) – albo za pochodne zasad, w których jon (jony) wodorotlenkowy został zastąpiony resztą kwasową
Bibliografia
Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. 1‑2, Warszawa 2010.
Cox P. A., Krótkie wykłady. Chemia nieorganiczna, Warszawa 2012.
Pazdro K., Chemia. Podręcznik do kształcenia rozszerzonego w liceach, Część IV. Chemia nieorganiczna, Warszawa 2009.