Budowa i właściwości kwasów tlenowych?

Kwasy tlenowe to kwasy, które w reszcie kwasowej zawierają co najmniej jeden atom tlenu. Do kwasów tlenowych zalicza się także kwasy karboksylowe.

Otrzymywanie kwasów tlenowych

Kwasy tlenowe otrzymuje się wyniku reakcji chemicznej tlenku niemetalu (tlenku kwasowego), czyli tzw. bezwodnika kwasowego z wodą. Bezwodnik kwasowy to tlenek niemetalu, który w reakcji chemicznej z wodą tworzy kwas tlenowy. Bezwodniki można otrzymywać poprzez spalanie pierwiastków w tlenie. Bezwodniki kwasowe to m.in. N2O3, N2O5, SO2, SO3, CO2, B2O3, P4O10, P4O6.

Kwasy tlenowe bezpośrednio z niemetalu otrzymuje się następująco:

niemetal + tlen → tlenek niemetalu (bezwodnik kwasowy)

tlenek niemetalu + woda → kwas tlenowy

S + O2 → SO2

siarka + tlen → tlenek siarki (IV)

SO2 + H2O → H2SO3

tlenek siarki (IV) + woda → kwas siarkowy (IV)

Wzór ogólny kwasów tlenowych ma postać

HnR

Gdzie:
H – wodór
R – reszta kwasowa zawierająca tlen
n – współczynnik stechiometryczny równy wartościowości reszty kwasowej

Nazewnictwo kwasów tlenowych

Nazwę kwasów tlenowych tworzy się od nazwy atomu centralnego. Pierwszym członem jest słowo „kwas”, dalej odpowiadamy na pytanie „jaki?”. Jeśli atomem centralnym jest siarka, kwas jest siarkowy, jeśli azot – azotowy itd. Ostatnim członem nazwy jest stopień utlenienia atomu centralnego wzięty w nawias. Stopień utlenienia podaje się tylko wtedy, jeśli pierwiastek posiada więcej niż jeden stopień utlenienia.

Kwasy tlenowe to:

  • kwas siarkowy (IV) – H2SO3
  • kwas siarkowy (VI) – H2SO4
  • kwas azotowy (III) – HNO2
  • kwas azotowy (V) – HNO3
  • kwas fosforowy (V) – H3PO4
  • kwas węglowy – H2CO3
  • kwas chlorowy (I) – HClO
  • kwas chlorowy (III) – HClO2
  • kwas chlorowy (V) – HClO3
  • kwas chlorowy (VII) – HClO4
  • kwas metakrzemowy (IV) – H2SiO3
  • kwas ortokrzemowy – H4SiO4
  • kwas ortoborowy – H3BO3
  • kwas metaborowy – HBO2
  • kwas pirofosforowy (V) – H4P2O7
  • kwas metafosforowy (V) – HPO3
  • kwas ortofosforowy (III) – H3PO3
  • kwas fosfonowy – H2PHO3
  • kwas manganowy (VIII) – HMnO4
  • kwas chromowy (VI) – H2CrO4
  • kwas dichromowy (VI) – H2Cr2O7

Moc kwasów tlenowych rośnie wraz ze wzrostem elektroujemności atomu centralnego, np.

H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 < HClO4

Spośród powyższych najmocniejszy jest kwas chlorowy (VII) HClO4.

Jeśli kwasy tlenowe posiadają ten sam atom centralny na różnych stopniach utlenienia, ich moc rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia atomu centralnego.

HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

Spośród powyższych najmocniejszy jest kwas chlorowy (VII) HClO4.