Czy wiesz, że obecność siarkowodoru w produktach rozkładu białka (zawierającego między innymi wodór i siarkę) jest przyczyną charakterystycznego zapachu zepsutych jaj? Siarkowodór jest składnikiem gazu ziemnego i gazów wulkanicznych, a jego niewielkie ilości znajdują się w niektórych wodach mineralnych. Przy bardzo wysokim stężeniu gaz ten staje się niewyczuwalny ze względu na porażenie nerwu węchowego. Niebezpieczeństwo zatrucia siarkowodorem może występować podczas prac wykonywanych w studniach, studzienkach kanalizacyjnych, szambach lub niewentylowanych korytarzach podziemnych.

Wskaźniki kwasowo-
-zasadowe

Już wiesz, że pod wpływem wodnych roztworów wodorotlenków wskaźniki kwasowo‑zasadowe (np.: wywar z czerwonej kapusty, alkoholowy roztwór fenoloftaleiny, oranż metylowy, uniwersalny papierek wskaźnikowy) zmieniają zabarwienie.

R2lwWs7fmsHIL1
Barwy wskaźników w zasadzie
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Barwy wskaźników w wodzie i w zasadzie

Wskaźnik

Barwa wskaźnika

w wodzie destylowanej

w zasadzie
(np. NaOH)

wywar z czerwonej kapusty

fioletowo‑niebieska

niebiesko‑zielona

uniwersalny papierek wskaźnikowy

żółta

niebieska

alkoholowy roztwór fenoloftaleiny

bezbarwna

malinowa

wodny roztwór oranżu metylowego

żółto‑pomarańczowa

żółta

Co się stanie po wprowadzeniu tych wskaźników do roztworu o odczynie kwasowym?

Wskaźniki kwasowo–zasadowe
Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na badaniu zachowania wskaźników kwasowo‑zasadowych w wodzie oraz kwasie cytrynowym.

RHF5ZXi0Tiqey
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na badaniu zachowania wskaźników kwasowo‑zasadowych w wodzie oraz kwasie cytrynowym.

Problem badawczy:

Czy wskaźniki kwasowo‑zasadowe zmienią zabarwienie po wprowadzeniu ich do kwasu?

Hipoteza:

Niektóre wskaźniki kwasowo‑zasadowe zmieniają zabarwienie pod wpływem kwasu.

Co było potrzebne:

  • 3 probówki;

  • pręciki szklane;

  • wywar z czerwonej kapusty;

  • alkoholowy roztwór fenoloftaleiny;

  • wodny roztwór oranżu metylowego;

  • uniwersalny papierek wskaźnikowy;

  • sok z cytryny.

Przebieg doświadczenia:

Do trzech probówek wlano takie same objętości soku z cytryny. Do pierwszej probówki dodano kilka kropli wywaru z czerwonej kapusty, do drugiej alkoholowego roztworu fenoloftaleiny, a do trzeciej wodnego roztworu oranżu metylowego. Tak przygotowane roztwory wymieszano za pomocą szklanych pręcików. Następnie na uniwersalny papierek wskaźnikowy, za pomocą szklanego pręcika, naniesiono kilka kropli soku z cytryny. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Wywar z czerwonej kapusty, uniwersalny papierek wskaźnikowy i wodny roztwór oranżu metylowego, w obecności soku z cytryny, przyjęły barwę czerwoną. Alkoholowy roztwór fenoloftaleiny nie zmienił zabarwienia w obecności soku z cytryny – pozostał bezbarwny.

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Niektóre wskaźniki kwasowo-
zasadowe zmieniają zabarwienie pod wpływem kwasu.

Wnioski:

Składnikiem soku z cytryny jest kwas cytrynowy. Wskaźnikami, które zmieniają zabarwienie w roztworach kwasów, są między innymi: wywar z czerwonej kapusty, uniwersalny papierek wskaźnikowy, wodny roztwór oranżu metylowego. Natomiast alkoholowy roztwór fenoloftaleiny nie jest wskaźnikiem używanym do wykrywania obecności kwasów, ponieważ nie zmienia barwy w środowisku kwasowym.

1
Polecenie 1
Rp1StexIuJGzU
Obserwacje: (Uzupełnij). Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1

Odpowiedz, za pomocą jakich wskaźników można wykryć roztwór kwasu.

RqzymhLdjEB5o
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Kwas chlorowodorowy (kwas solny) jest składnikiem soku żołądkowego. Niszczy drobnoustroje chorobotwórcze, sterylizuje pokarm i pomaga w trawieniu białek.

U osoby dorosłej pojemność żołądka waha się zazwyczaj od 1 do 1,5 dm3 (1 dm3 to 1 litr). Wytwarza on co najmniej taką samą objętość soku żołądkowego na dobę. Nadmiar kwasu solnego w żołądku powoduje nadkwasotę.

R6JEOoV7RqN6J
Sok trawienny w żołądku
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Otrzymywanie kwasów beztlenowych

Fontanna chlorowodorowa – pokaz nauczycielski
Doświadczenie 2

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu, czy chlorowodór rozpuszcza się w wodzie.

R1VLsEOR0n5fq
Problem badawczy: Czy chlorowodór rozpuszcza się w wodzie?. Wybierz hipotezę, aby przeprowadzając doświadczenie, móc ją zweryfikować. Hipoteza 1: Chlorowodór rozpuszcza się w wodzie i powstaje kwas chlorowodorowy. Hipoteza 2: Chlorowodór nie rozpuszcza się w wodzie. Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: kolba okrągłodenna z otrzymanym wcześniej chlorowodorem (np. w wyniku reakcji chlorku sodu ze stężonym kwasem siarkowym(VI)); korek do kolby okrągłodennej z osadzoną w nim cienką, szklaną rurką; pręcik szklany; krystalizator; woda destylowana; wodny roztwór oranżu metylowego. Instrukcja: 1. Do krystalizatora wlej wodę i dodaj kilkanaście kropli wodnego roztworu oranżu metylowego. Całość zamieszaj szklanym pręcikiem. 2. Kolbę z zebranym wcześniej chlorowodorem zamknij korkiem z osadzoną w nim szklaną rurką. 3. Kolbę z chlorowodorem odwróć do góry dnem, a wylot szklanej rurki zanurz w krystalizatorze z wodnym roztworem oranżu metylowego. Obserwuj zachodzące zmiany.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu, czy chlorowodór rozpuszcza się w wodzie.

Problem badawczy:

Czy chlorowodór rozpuszcza się w wodzie?

Hipoteza:

Chlorowodór rozpuszcza się w wodzie i powstaje kwas chlorowodorowy.

Co było potrzebne:

  • kolba okrągłodenna z otrzymanym wcześniej chlorowodorem (np. w wyniku reakcji chlorku sodu ze stężonym kwasem siarkowym(VI));

  • korek do kolby okrągłodennej z osadzoną w nim cienką rurką szklaną;

  • pręcik szklany;

  • krystalizator;

  • woda destylowana;

  • wodny roztwór oranżu metylowego.

Przebieg doświadczenia:

Do krystalizatora wlano wodę i dodano kilkanaście kropli wodnego roztworu oranżu metylowego. Całość zamieszano szklanym pręcikiem. Kolbę z zebranym wcześniej chlorowodorem zamknięto korkiem z osadzoną w nim szklaną rurką. Kolbę z chlorowodorem odwrócono do góry dnem, a wylot szklanej rurki zanurzono w krystalizatorze z wodnym roztworem oranżu metylowego. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Woda z oranżem metylowym najpierw stopniowo, a następnie bardzo szybko wypełnia kolbę okrągłodenną, w której zmienia zabarwienie z żółtej na czerwone.

Wnioski:

Początkowo rozpuszczanie otrzymanego w kolbie chlorowodoru zachodzi bardzo powoli, ponieważ dostaje się on przez cienką rurkę do wody (z oranżem metylowym). Im więcej jednak chlorowodoru rozpuści się w wodzie, tym większy jest jego ubytek w kolbie. Ubytek HCl powoduje spadek ciśnienia w kolbie, przez co poziom cieczy w rurce podnosi się. W końcu woda dostaje się do kolby, co powoduje lawinowy wzrost szybkości rozpuszczania chlorowodoru. Zmiana barwy cieczy w kolbie świadczy o kwasowym odczynie powstałego roztworu kwasu chlorowodorowego.

1
Polecenie 2
RZhc3gMe2Lucq
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2

Zaznacz poprawnie zapisane równanie reakcji, która zaszła w czasie doświadczenia.

R1FPFx8FWIjBF
Możliwe odpowiedzi: 1. HClgH2OHClaq, 2. HClaqHOHClg, 3. HClgHClaq
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 3

W jakim stanie skupienia występuje powstający w wyniku doświadczenia chlorowodór?

R10WMqKgSCRaB
Wybierz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. Chlorowodór występuje w gazowym stanie skupienia., 2. Chlorowodór występuje w ciekłym stanie skupienia., 3. Chlorowodór występuje w stałym stanie skupienia.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Chlorowodór należy do grupy wodorków, czyli związków chemicznych wodoru z innymi pierwiastkami chemicznymi. Wodorki niemetali, takie jak np.: chlorowodór, bromowodór, fluorowodór czy siarkowodór, są gazami i rozpuszczając się w wodzie, tworzą kwasy beztlenowe. Kwasy beztlenowe są zatem wodnymi roztworami wodorków niektórych niemetali.

Ciekawostka

Skąd pochodzi nazwa „kwas solny”?

Kwas chlorowodorowy otrzymywano dawniej z soli kamiennej i stężonego kwasu siarkowego(VI), stąd powstała zwyczajowa nazwa „kwas solny”, czyli otrzymywany z soli.

Ile chlorowodoru może rozpuścić się w 1 dm3 wody?

W temperaturze 20   C (pod ciśnieniem 1013 hPa) w 1 dm3 wody można rozpuścić około 517 dm3 chlorowodoru.

Kwasy beztlenowe otrzymuje się między innymi przez rozpuszczenie w wodzie związku chemicznego, powstałego podczas reakcji wodoru z niektórymi niemetalami, czyli wodorku, np.:

Kwas chlorowodorowy

H 2 + Cl 2 2 HCl ( g )

HClgH2OHClaq

chlorowodórkwas chlorowodorowy

gdzie:
g – oznacza występowanie substancji w stanie gazowym;
aq – oznacza występowanie substancji w roztworze wodnym.

RgVeL17tqq880
Model kulkowy cząsteczki chlorowodoru
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwas siarkowodorowy

H2+SH2Sg

H2Sg H2OH2Saq

siarkowodórkwas siarkowodorowy

R1WocGarJq7ht
Model kulkowy cząsteczki siarkowodoru
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kwas siarkowodorowy jest zatem wodnym roztworem siarkowodoru.

Kwasy beztlenowe tworzą także inne pierwiastki chemiczne, między innymi 17. grupy układu okresowego: fluor, brom i jod.
W nazwach kwasów beztlenowych, do nazwy pierwiastka (niemetalu), dodaje się formant „-o-” oraz końcówkę „-wodorowy”:
HBr – kwas bromowodorowy;
HCl – kwas chlorowodorowy;
HI – kwas jodowodorowy.

Wzór ogólny wodorków, które tworzą kwasy beztlenowe, ma postać:

HnR

gdzie:
n – liczba atomów wodoru w cząsteczce kwasu;
R – reszta kwasowa (dla kwasów beztlenowych są to atomy niemetalu).

Kwasy to według teorii Svante Arrheniusa (szwedzkiego chemika) związki chemiczne, które pod wpływem wody dysocjują na kation wodoru i anion reszty kwasowej. Na przykład:

HCl+H2OH3O+kation hydroniowy+Cl-anion chlorkowy

H2S+H2OH3O+kation hydroniowy+HS-anion wodorosiarczkowy

HS-+H2OH3O+kation hydroniowy+S-anion siarczkowy

Mocne kwasy, takie jak kwas chlorowodorowy, tworzą roztwory, w których cząsteczki wodorków są całkowicie zdysocjowane. Dlatego w równaniu dysocjacji elektrolitycznej zapisujemy strzałkę w jedną stronę. Innymi mocnymi kwasami beztlenowymi są kwas bromowodorowy oraz kwas jodowodorowy o następujących wzorach sumarycznych: HBr oraz HI.

Natomiast słabe kwasy tworzą roztwory, w których cząsteczki wodorków nie są całkowicie zdysocjowane, dlatego w równaniu dysocjacji elektrolitycznej zapisujemy strzałki w dwie strony. Do słabych kwasów beztlenowych należą kwas siarkowodorowy oraz kwas fluorowodorowy o następujących wzorach sumarycznych: H2S oraz HF.

Powstające w wyniku dysocjacji elektrolitycznej kationy hydroniowe są odpowiedzialne za kwasowy odczyn kwasów.

RlWymeeuheO871
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości kwasów beztlenowych

Chlorowodór jest bezbarwnym gazem o ostrym, duszącym zapachu. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Wodny roztwór chlorowodoru nazywamy kwasem chlorowodorowym lub solnym.

Badanie właściwości kwasu solnego – pokaz nauczycielski
Doświadczenie 3

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu właściwości stężonego kwasu chlorowodorowego.

Uwaga! Podczas pracy ze stężonym kwasem solnym należy zachować szczególną ostrożność, założyć okulary ochronne i rękawiczki. Doświadczenie należy przeprowadzać pod wyciągiem.

R1BnjXiHLNsGZ
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne:. Instrukcja:.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu właściwości stężonego kwasu chlorowodorowego.

Problem badawczy:

Jakie charakterystyczne właściwości ma stężony kwas chlorowodorowy?

Hipoteza:

Stężony kwas chlorowodorowy ma nieprzyjemny, ostry, duszący zapach oraz właściwości żrące.

Co było potrzebne:

  • stężony kwas solny; 

  • zlewka; 

  • szalka Petriego; 

  • papier (bibuła); 

  • kawałki tkanin; 

  • pipeta lub wkraplacz.

Przebieg doświadczenia:

Ostrożnie odkręcono butlę ze stężonym kwasem chlorowodorowym i niewielką jego ilość nalano do zlewki. Na dwóch połówkach szalki Petriego umieszczono papier i kawałki tkanin. Za pomocą pipety naniesiono na badane materiały po kilka kropli stężonego kwasu chlorowodorowego. Pozostawiono na kilka minut. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Kwas chlorowodorowy jest bezbarwną cieczą, o charakterystycznym drażniącym zapachu. Nad otwartą butelką tworzy się „mgła”. Zetknięcie kwasu z tkaninami oraz papierem powoduje ich zniszczenie.

Hipoteza:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Stężony kwas chlorowodorowy ma nieprzyjemny, ostry, duszący zapach oraz właściwości żrące.

Wnioski:

Kwas chlorowodorowy to bezbarwna ciecz, o charakterystycznym drażniącym zapachu. Jeżeli naczynie ze stężonym kwasem chlorowodorowym pozostawimy otwarte, ulatniający się chlorowodór, reagując z wilgocią zawartą w powietrzu, utworzy „mgłę”. Dlatego stężony kwas solny określamy jako dymiący na powietrzu. Kwas ten niszczy papier i tkaninę – ma zatem właściwości żrące. Dlatego na opakowaniu umieszcza się piktogramy ostrzegawcze, informujące o substancjach toksycznych oraz o substancjach żrących.

1
Polecenie 4
RuzPL6PQ02sWB
Obserwacje: (Uzupełnij). Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1KUahUWxTrv4
Zaznacz właściwości kwasu chlorowodorowego. Możliwe odpowiedzi: 1. Posiada właściwości żrące., 2. Nie posiada właściwości żrących., 3. Jest bezbarwną cieczą., 4. Jest bezbarwnym ciałem stałym., 5. Posiada charakterystyczny, drażniący zapach., 6. Posiada łagodny, przyjemny zapach., 7. Reagując z wilgocią zawartą w powietrzu, tworzy „mgłę"., 8. Nie reaguje z wilgocią zawartą w powietrzu.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Problem badawczy:

Jakie charakterystyczne właściwości ma stężony kwas chlorowodorowy?

Hipoteza:

Stężony kwas chlorowodorowy ma nieprzyjemny, ostry, duszący zapach oraz właściwości żrące.

Co było potrzebne: stężony kwas solny, zlewka, szalka Petriego, papier (bibuła), kawałki tkanin, pipeta lub wkraplacz.

Przebieg doświadczenia: Ostrożnie odkręcono butlę ze stężonym kwasem chlorowodorowym i niewielką jego ilość nalano do zlewki. Obserwowano zachodzące zmiany. Na dwóch połówkach szalki Petriego umieszczono papier i kawałki tkanin. Za pomocą pipety naniesiono na badane materiały po kilka kropli stężonego kwasu chlorowodorowego. Pozostawiono na kilka minut. Obserwowano zachodzące zmiany.

Zastosowanie wybranych kwasów beztlenowych

Kwas chlorowodorowy wykorzystuje się jako odczynnik chemiczny, w procesie obróbki metali, do produkcji: tworzyw sztucznych, cukru, sztucznego miodu, przypraw, serków homogenizowanych i twarogów.
Kwas siarkowodorowy stosowany jest jako odczynnik chemiczny do wykrywania jonów niektórych metali.

R19dZqtOF6kb4
Kwas siarkowodorowy jest stosowany jako odczynnik chemiczny w analizie chemicznej
Źródło: dostępny w internecie: www.flickr.com, domena publiczna.
Ciekawostka

Kwas fluorowodorowy używa się do trawienia szkła (matowienia jego fragmentów). W ten sposób nanosi się na wyroby szklane napisy i wzory dekoracyjne. Metoda ta została odkryta przez Heinricha Schwanhardta w Norynberdze już w 1670 r. Fluor i fluorowodór są składnikami środków grzybobójczych (do impregnacji podkładów kolejowych), bakteriobójczych (w przemyśle spirytusowym) i owadobójczych.

Rqb8BAe3qrywN
Szkło trawione
Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Podsumowanie

  • W cząsteczkach kwasów beztlenowych nie występują atomy tlenu, a atomy wodoru łączą się bezpośrednio z innymi atomami niemetalu.

  • Kwasy beztlenowe powstają w wyniku rozpuszczenia w wodzie gazu, będącego produktem reakcji syntezy wodoru z niemetalem (innym niż wodór).

  • Chlorowodór i siarkowodór są gazami trującymi. Rozpuszczone w wodzie tworzą kwasy (kwas chlorowodorowy i kwas siarkowodorowy), wykazujące odczyn kwasowy.

  • Kwas chlorowodorowy jest mocnym kwasem, który „dymi” na powietrzu.

  • Kwas siarkowodorowy jest słabym kwasem, który ma charakterystyczny zapach, przypominający zgniłe jaja.

Słownik

chlorowodór
chlorowodór

bezbarwny, dymiący gaz o silnie duszącej woni; cięższy od powietrza, niepalny; bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas chlorowodorowy (solny)

fluorowodór
fluorowodór

bezbarwna ciecz (temperatura wrzenia 19 , 5   C) lub trujący gaz o silnie drażniącej woni; wywołuje stan zapalny błon śluzowych

siarkowodór
siarkowodór

bezbarwny, silnie trujący gaz o ostrym, duszącym zapachu zgniłych (nieświeżych i długo gotowanych) jaj; jego wodny roztwór to kwas siarkowodorowy

kwas chlorowodorowy (solny)
kwas chlorowodorowy (solny)

wodny roztwór chlorowodoru

kwas fluorowodorowy
kwas fluorowodorowy

wodny roztwór fluorowodoru

kwas siarkowodorowy
kwas siarkowodorowy

wodny roztwór siarkowodoru

kwasy beztlenowe
kwasy beztlenowe

związki chemiczne, które powstały w wyniku rozpuszczenia w wodzie wodorku niemetalu

wodorki niemetali
wodorki niemetali

związek chemiczny wodoru z niemetalem

bg‑gold

Notatnik

RJyfGLrcRFi0z
(Uzupełnij).