Czy dziecko musi znać wszystkie wzory kwasów na pamięć?

Nie wszystkie — wystarczy sześć, które wracają w kolejnych lekcjach: HCl, H_2S, H_2SO_4, HNO_3, H_2CO_3 i H_3PO_4. Reszty da się wyprowadzić z tlenku i wody. Najlepiej zrobić fiszki: z jednej strony wzór, z drugiej nazwa, i przepytywać w obie strony — od wzoru do nazwy jest łatwiej, więc trudniejszy kierunek warto ćwiczyć częściej.

Skąd się bierze cyfra rzymska w nazwie, na przykład „siarkowy(VI)”?

To wartościowość pierwiastka środkowego, a nie liczba czegokolwiek we wzorze. W H_2SO_4 cztery tleny dają 4 · 2 = 8 „rąk”, dwa wodory zajmują dwie, więc siarce zostaje sześć — stąd (VI). Cyfra jest potrzebna dlatego, że ten sam pierwiastek tworzy kilka kwasów: H_2SO_4 to siarkowy(VI), a H_2SO_3 — siarkowy(IV).

Dziecko myli, którą liczbę czytać jako wartościowość reszty. Co pomaga?

Sprawdza się jeden gest: zasłonić palcem wszystko poza wodorami z przodu wzoru. Ile wodorów widać, taka jest wartościowość reszty — koniec rachunku. Warto też przypomnieć, że wodór ma wartościowość I, więc każdy wodór „zajmuje jedną rękę” reszty. Gdy dziecko poda IV dla H_2SO_4, prawie zawsze policzyło tleny.

Kwasy — wzory, budowa i podział

około 10 minut

W tej lekcji1/10

Cytryna, ocet, woda gazowana i kwas w twoim żołądku — wszystkie te kwasy są zbudowane według jednego, bardzo prostego przepisu. Dziś poznasz ten przepis i przestaniesz uczyć się wzorów na pamięć.

Każdy kwas to wodór plus reszta kwasowa

Kwas ma zawsze dwie części. Z przodu stoi wodór, z tyłu reszta kwasowa — czyli wszystko, co zostaje po oderwaniu wodorów.

Chlorowodór — jeden wodór, a resztą kwasową jest sam chlor

W $\mathrm{HCl}$ resztą jest samo $\mathrm{Cl}$ , a w $\mathrm{H_2SO_4}$ — cała grupa $\mathrm{SO_4}$ .

Ogólny zapis to $H_nR$ : $R$ to reszta, a $n$ mówi, ile wodorów się przy niej trzyma. I właśnie to $n$ jest wartościowością reszty: $\mathrm{HCl}$ → I, $\mathrm{H_2SO_4}$ → II, $\mathrm{H_3PO_4}$ → III.

Dwie rodziny: beztlenowe i tlenowe

Beztlenowe nie mają w reszcie tlenu: $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{H_2S}$ . Nazwę robimy z pierwiastka reszty i końcówki -wodorowy: kwas chlorowodorowy, kwas siarkowodorowy.

Tlenowe tlen mają: $\mathrm{H_2SO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{H_2CO_3}$ , $\mathrm{H_3PO_4}$ . Nazwa idzie od pierwiastka środkowego, a jego wartościowość dopisujemy cyfrą rzymską w nawiasie: kwas siarkowy(VI), kwas azotowy(V). Wyjątkiem jest kwas węglowy — piszemy go bez cyfry, bo węgiel ma tu zawsze wartościowość IV.

Siedem kwasów, które wracają na każdej lekcji

Ta siódemka to podstawa całego działu. Warto ją mieć w głowie, zanim przejdziemy do dysocjacji i soli.

Kwas węglowy — dwa wodory z przodu, reszta z tlenem w środku

wzór	nazwa	rodzaj
$\mathrm{HCl}$	chlorowodorowy (solny)	beztlenowy
$\mathrm{H_2S}$	siarkowodorowy	beztlenowy
$\mathrm{H_2SO_4}$	siarkowy(VI)	tlenowy
$\mathrm{H_2SO_3}$	siarkowy(IV)	tlenowy
$\mathrm{HNO_3}$	azotowy(V)	tlenowy
$\mathrm{H_2CO_3}$	węglowy	tlenowy
$\mathrm{H_3PO_4}$	fosforowy(V)	tlenowy

Jak zbudować wzór kwasu tlenowego

1
Kwas tlenowy powstaje z tlenku kwasowego i wody. Bierzemy tlenek siarki(VI) i dopisujemy cząsteczkę wody.
$\mathrm{SO_3} + \mathrm{H_2O} \rightarrow\ ?$
2
Sumujemy atomy z lewej strony: 2 wodory, 1 siarka, $3 + 1 = 4$ tleny. To gotowy wzór kwasu.
$\mathrm{SO_3} + \mathrm{H_2O} \rightarrow \mathrm{H_2SO_4}$
3
Wartościowość reszty odczytujemy z liczby wodorów z przodu — są dwa.
$\mathrm{H_2SO_4} \Rightarrow \mathrm{SO_4}\ \text{ma wartościowość II}$
4
Dla tlenku fosforu(V) na dwie cząsteczki kwasu potrzeba trzech cząsteczek wody: sześć wodorów dzieli się na dwie cząsteczki, po trzy w każdej.
$\mathrm{P_2O_5} + 3\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{H_3PO_4} \Rightarrow \mathrm{PO_4}\ \text{ma wartościowość III}$
Wskazówka
Zasłoń resztę palcem i policz same wodory z przodu — to cała sztuczka.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Jaką wartościowość ma reszta kwasowa $\mathrm{PO_4}$ w kwasie fosforowym(V) $\mathrm{H_3PO_4}$ ?

Co łączy wszystkie kwasy — i czego nigdy nie robimy

Wspólna cecha: kwaśny smak. Znasz go z cytryny (kwas cytrynowy) i z octu (kwas octowy) — stąd w ogóle wzięła się nazwa całej grupy.

Ale to wiedza z kuchni, a nie metoda badawcza. W pracowni NIGDY nie sprawdzamy kwasu smakiem ani zapachem. $\mathrm{H_2SO_4}$ i $\mathrm{HCl}$ są żrące. Do rozpoznania kwasu służy wskaźnik, na przykład oranż metylowy.

Twoja kolej

Jak nazywa się kwas o wzorze $\mathrm{H_2S}$ ?

Pułapka! Wodory z przodu, nie atomy z tyłu

Źle: „ $\mathrm{H_3PO_4}$ ma resztę I-wartościową, bo fosfor jest jeden”.

Dobrze: wartościowość reszty bierze się z liczby wodorów, a nie z liczby atomów wewnątrz reszty. Trzy wodory, więc $\mathrm{PO_4}$ jest III-wartościowa.

Źle: w $\mathrm{H_2SO_4}$ reszta jest IV-wartościowa, bo tleny są cztery.

Dobrze: wodory są dwa, więc $\mathrm{SO_4}$ ma wartościowość II.

Cyfra rzymska z NAZWY kwasu też nie jest wartościowością reszty — opisuje pierwiastek środkowy.

Ściąga do zapamiętania

Z czego zbudowany jest kwas, jak dzielimy kwasy i skąd znam wartościowość reszty?

Kwas = wodór + reszta kwasowa, ogólnie HnR. Wartościowość reszty = liczba wodorów: HCl → I, H₂SO₄ → II, H₃PO₄ → III. Beztlenowe (bez tlenu w reszcie): HCl, H₂S — nazwa z końcówką -wodorowy: chlorowodorowy, siarkowodorowy. Tlenowe: H₂SO₄, H₂SO₃, HNO₃, H₂CO₃, H₃PO₄ — nazwa od pierwiastka środkowego, a jego wartościowość w nawiasie cyfrą rzymską: siarkowy(VI), siarkowy(IV), azotowy(V), fosforowy(V); kwas węglowy jest bez cyfry. Kwas tlenowy powstaje z tlenku kwasowego i wody: SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Wszystkie kwasy mają kwaśny smak, ale w pracowni nigdy się go nie sprawdza.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Czy dziecko musi znać wszystkie wzory kwasów na pamięć?: Nie wszystkie — wystarczy sześć, które wracają w kolejnych lekcjach: $\mathrm{HCl}$ , $\mathrm{H_2S}$ , $\mathrm{H_2SO_4}$ , $\mathrm{HNO_3}$ , $\mathrm{H_2CO_3}$ i $\mathrm{H_3PO_4}$ . Reszty da się wyprowadzić z tlenku i wody. Najlepiej zrobić fiszki: z jednej strony wzór, z drugiej nazwa, i przepytywać w obie strony — od wzoru do nazwy jest łatwiej, więc trudniejszy kierunek warto ćwiczyć częściej.
Skąd się bierze cyfra rzymska w nazwie, na przykład „siarkowy(VI)”?: To wartościowość pierwiastka środkowego, a nie liczba czegokolwiek we wzorze. W $\mathrm{H_2SO_4}$ cztery tleny dają $4 \cdot 2 = 8$ „rąk”, dwa wodory zajmują dwie, więc siarce zostaje sześć — stąd (VI). Cyfra jest potrzebna dlatego, że ten sam pierwiastek tworzy kilka kwasów: $\mathrm{H_2SO_4}$ to siarkowy(VI), a $\mathrm{H_2SO_3}$ — siarkowy(IV).
Dziecko myli, którą liczbę czytać jako wartościowość reszty. Co pomaga?: Sprawdza się jeden gest: zasłonić palcem wszystko poza wodorami z przodu wzoru. Ile wodorów widać, taka jest wartościowość reszty — koniec rachunku. Warto też przypomnieć, że wodór ma wartościowość I, więc każdy wodór „zajmuje jedną rękę” reszty. Gdy dziecko poda IV dla $\mathrm{H_2SO_4}$ , prawie zawsze policzyło tleny.

Sprawdź się!

Z jakich dwóch części zbudowana jest cząsteczka każdego kwasu?

Który z tych kwasów jest beztlenowy?

Jaką wartościowość ma reszta kwasowa $\mathrm{SO_4}$ w kwasie siarkowym(VI) $\mathrm{H_2SO_4}$ ?

Z czego powstaje kwas siarkowy(VI) $\mathrm{H_2SO_4}$ ?

Jak nazywa się kwas o wzorze $\mathrm{HNO_3}$ ?

Następny temat

Kwasy beztlenowe — solny i siarkowodorowy