Kwasy – związki chemiczne wykazujące charakter kwasowy, co w zależności od definicji może oznaczać zdolność do:
- zakwaszania środowiska, tj. obniżania jego pH (definicja Arrheniusa),
- dostarczania kationów wodorowych (definicja Brønsteda-Lowry’ego),
- przyjmowania pary elektronowej (definicja Lewisa).
W najprostszym rozumieniu kwasy to związki chemiczne zawierające łatwo dysocjujące atomy wodoru. W roztworach wodnych dysocjują one na kation wodorowy i anion reszty kwasowej. Związki chemiczne o właściwościach przeciwnych do kwasowych to zasady.
Kwas klasyczny
[edytuj | edytuj kod]Kwas według klasycznej definicji Arrheniusa to każdy związek, który wprowadzony do roztworu wodnego zwiększa stężenie jonów oksoniowych H3O+ (zmniejsza pH roztworu). Automatycznie zasadą jest każdy związek, który zwiększa stężenie jonów wodorotlenkowych OH−. Definicja ta ma głównie zastosowanie do roztworów wodnych.
W wyniku reakcji kwasów z zasadami powstają zazwyczaj sole.
Kwas Brønsteda-Lowry’ego
[edytuj | edytuj kod]Według teorii kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego, kwas to każdy związek chemiczny, który w warunkach danej reakcji jest donorem, czyli inaczej dostarczycielem jonu wodorowego H+.
Z drugiej strony zasada to każdy związek chemiczny, który może być akceptorem, czyli inaczej przyjmującym jon wodorowy. W reakcji kwasu i zasady Brønsteda-Lowry’ego powstaje nowy kwas i nowa zasada. Np. w reakcji:
- HA + B ⇌ A− + HB+
Związek HA jest kwasem a związek B zasadą. Jon A− jest nową zasadą, a HB+ nowym kwasem.
Przykład reakcji:
- H2O + NH3 ⇌ OH− + NH+4
Związki chemiczne (z wyjątkiem niektórych bardzo mocnych zasad i kwasów) mogą w zależności od warunków pełnić rolę kwasu lub zasady.
Kwas Lewisa
[edytuj | edytuj kod]Inną, bardziej ogólną definicję kwasu podał Gilbert Lewis: kwas to związek chemiczny, który jest akceptorem (przyjmującym) w warunkach danej reakcji parę elektronową (więc zasada jest donorem pary elektronowej).
Definicja nie obejmuje klasycznych kwasów (tj. kwasów protonowych np. HCl), które według teorii Brønsteda-Lowry'ego są kwasami, w myśl definicji Lewisa kwasami nie są. Stanowią one zaś addukty kwasowo-zasadowe.
Definicja Lewisa obejmuje natomiast związki chemiczne, które zachowują się jak kwasy, bo mają silny deficyt elektronów, mimo że w ogóle nie posiadają w swojej strukturze atomu wodoru (np. chlorek glinu). Związki są nazywane kwasami Lewisa.
W przypadku zasad, definicje Lewisa i Brønsteda-Lowry’ego praktycznie się pokrywają – tzn. nie istnieją takie związki, które by były zasadami według definicji Lewisa, a nie były nimi według definicji Brønsteda-Lowry’ego.
Jeszcze bardziej ogólnym od kwasów i zasad Lewisa podziałem związków chemicznych pod kątem nadmiaru lub deficytu elektronów są pojęcia elektrofila i nukleofila.
Wybrane kwasy
[edytuj | edytuj kod]- Wybrane tlenowe kwasy nieorganiczne
- kwas azotowy (azotowy(V)), HNO3
- kwas azotawy (azotowy(III)), HNO2
- kwas siarkowy (siarkowy(VI)), H2SO4
- kwas siarkawy (siarkowy(IV)), H2SO3
- kwas nadtlenodisiarkowy, H2S2O8
- kwas fosforowy (fosforowy(V)), H3PO4
- kwas fosfonowy (fosforawy, fosforowy(III)), H3PO3
- kwas węglowy, H2CO3
- kwas podchlorawy, (chlorowy(I)) HClO
- kwas chlorawy (chlorowy(III)), HClO2
- kwas chlorowy (chlorowy(V)), HClO3
- kwas nadchlorowy (chlorowy(VII)), HClO4
- kwas borowy, H3BO3
- Wybrane beztlenowe kwasy nieorganiczne
- kwas fluorowodorowy, HFaq
- kwas chlorowodorowy (solny), HClaq
- kwas bromowodorowy, HBraq
- kwas jodowodorowy, HIaq
- kwas siarkowodorowy, H2Saq
- kwas cyjanowodorowy, HCNaq
- Wybrane kwasy organiczne
- kwasy karboksylowe:
- kwas mrówkowy, HCOOH
- kwas octowy, CH3COOH
- kwas szczawiowy, (COOH)2
- kwas benzoesowy, PhCOOH
- kwas mlekowy, CH3CH(OH)COOH
- kwas cytrynowy, HOOC−CH2−C(OH)(COOH)−CH2−COOH
- kwasy organiczne niezawierające grupy karboksylowej:
- fenole, np. kwas pikrynowy, C6H2(NO2)3OH
- kwas moczowy,
- kwasy hydroksamowe, RC(=O)NHOH
- kwasy organiczne zawierające resztę kwasu nieorganicznego:
- kwas p-toluenosulfonowy, CH3−C6H4−SO3H
- kwas decylofosfonowy, CH3(CH2)9−PO3H2
- kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) i kwasy rybonukleinowe (RNA) – poli(diestry kwasu fosforowego)
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Teorie kwasów i zasad. chemorganiczna.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-07-05)].