Tlenki
Tlenek azotu(IV)
NO2
Dwutlenek azotu; czerwonobrunatny, silnie trujący gaz o charakterystycznym
zapachu. Jest paramagnetyczny, gdyż zawiera niesparowany elektron. NO2 łatwo
oddaje swój niesparowany elektron tworząc kation nitrylowy, NO2+. Jest on
izoelektronowy z CO2 i ma budowę liniową. Tlenek azotu(IV) podczas ochładzania
poniżej temp. wrzenia 22,4oC skrapla się na ciecz, która staje się coraz jaśniejsza,
w końcu bezbarwna i zestala się w temp. -10,2oC, tworząc bezbarwne kryształy.
Zmiana barwy jest spowodowana reakcją dimeryzacji: 2NO2 (brunatny)
N2O4
(bezbarwny). W wyższej temp. równowaga tej reakcji przesuwa się w kierunku
powstawania NO2; w temp. 27oC 80% jest w postaci
N2O4, w temp. 100oC N2O4
stanowi 10%. Tlenek azotu (IV) w temp. 200oC zaczyna się rozkładać na tlenek
azotu(II) i tlen: 2NO2
2NO + O2.
Jest silnym utleniaczem, podtrzymuje
palenie (np. potasu, fosforu, węgla, siarki). Dimer tlenku azotu(IV) - czterotlenek
dwuazotu jest bezwodnikiem kwasowym; z wodą tworzy kwasy azotowy(III) i
azotowy(V) N2O4 + H2O
HNO2 + HNO3, z zasadami - azotany(III) i azotany(V).
N2O4 w odróżnieniu od NO2 jest diamagnetyczny.
Otrzymywany przez utlenianie
tlenku azotu(II) w niezbyt wysokiej temp. 2NO + O2
2NO2 (jest to metoda
przemysłowa; otrzymany NO2 jest półproduktem do wytwarzania kwasu
azotowego), przez redukcję kwasu azotowego metalami, np.
Cu + 4HNO3
Cu(NO3)2
+ 2H2O + 2NO2 oraz przez prażenie wysuszonych
azotanów metali ciężkich, np. Pb(NO3)2
PbO + NO2 + 1/2O2
. Stosowany
jako środek nitrujący, utleniający, katalizator, utleniacz paliw rakietowych, itd.
Tlenek krzemu
SiO2
Dwutlenek krzemu, krzemionka; substancja stała występująca w trzech odmianach
polimorficznych: kwarc (układ heksagonalny, d=2,66), trydymit (układ heksagonalny,
d=2,30), krystobalit (układ regularny, d=2,27). Każda z tych odmian posiada odmianę
niskotemperaturową (
) i wysokotemperaturową
(
). Przemiany fazowe SiO2
przebiegają w następujących temp.:
| 870oC | | 1470oC | |
kwarc  | <=> |
trydymit  | <=> |
krystobalit  |
| |
| 573oC |
kwarc  | <=> | kwarc  |
| |
| 140oC |
trydymit  | <=> | trydymit  |
| |
| 240oC |
krystobalit  | <=> | krystobalit  |
Przejścia między odmianami
i odpowiadającymi im odmianami
przebiegają
bardzo szybko, natomiast pozostałe przemiany (pomiędzy odmianami
) - wolno.
Dzięki temu trydymit i krystobalit mogą istnieć w niskich temp. jako odmiany
metastabilne. Pod bardzo wysokimi ciśnieniami otrzymano inne odmiany
polimorficzne SiO2: keatyt, coezyt i stiszofit. Kwarc
i kwarc
wykazują
aktywność optyczną, mają ponadto własności piezoelektryczne. Kryształy
kwarcu, trydymitu i krystobalitu są zbudowane z tetraedrów SiO4 połączonych
w ten sposób, że każdy atom tlenu jest wspólny dla dwóch tetraedrów. W
krystobalicie atomy Si są rozmieszczone tak, że w środku odległości między
nimi znajdują się atomy tlenu. W kwarcu i trydymicie tetraedry SiO4 tworzą
układ spiralny. Dwutlenek krzemu topi się w temp. 1710oC. Nawet podczas
b. wolnego ochładzania zestala się na szkliste, bezpostaciowe ciało stałe
(szkło kwarcowe), odporne na działanie czynników chemicznych z wyjątkiem
fluorowodoru i alkaliów. Szkło kwarcowe ma mały współczynnik rozszerzalności
termicznej, dzięki czemu wykazuje dużą odporność na szybkie zmiany temp.
Dobrze przepuszcza promienie nadfioletowe. Dwutlenek krzemu reaguje na zimno
z fluorowodorem SiO2 + 4HF
SiF4 + 2H2O. W wysokich temp. węgiel i inne
mocne reduktory redukują SiO2 do wolnego krzemu. W temp. 1400oC w próżni
SiO2 reaguje z krzemem tworząc lotny tlenek krzemu SiO, który po ochłodzeniu
ulega rozkładowi na substraty. Dwutlenek krzemu nie wchodzi w reakcję z wodą,
jednak jest tlenkiem kwasowym ponieważ podczas stapiania lub dłuższego
gotowania w stężonych roztworach reaguje z wodorotlenkami i węglanami
litowców, tworząc rozpuszczalne w wodzie krzemiany, np.
SiO2 + 2NaOH
Na2SiO3 + H2O ,
SiO2 + Na2CO3
Na2SiO3 + CO2
Dodanie mocnego kwasu, np. HCl do roztworu krzemianów litowców powoduje
powstanie produktów o trudnym do zdefiniowania składzie (kwasy krzemowe).
Są to początkowo zole, a następnie żele, w których na 1 cząsteczkę SiO2 może
przypadać do 330 cząsteczek H2O. Po usunięciu z roztworu resztek soli i
odwodnieniu do zawartości wody około 4%, otrzymuje się twardą, ziarnistą
substancję, która może pochłaniać wodę w sposób odwracalny (tzw. silikażel
lub żel krzemionkowy). Silikażel jest stosowany jako środek suszący, katalizator,
nośnik katalizatorów (np. V2O5). Dwutlenek krzemu wystepuje w przyrodzie w
dużych ilościach jako piasek. Jest końcowym produktem produktem bardzo
powolnego rozkładu krzemianów pod wpływem wody i dwutlenku węgla. Piasek
zawiera najczęściej różne zanieczyszczenia, prawie czystą krzemionką jest piasek
morski. W przyrodzie występują wszystkie trzy odmiany polimorficzne SiO2 w
postaci czystej lub z niewielkimi domieszkami, np. kwarc jako ametyst lub kwarc
przydymiony. Drobnoziarnisty kwarc jest głównym składnikiem wielu minerałów,
m.in. opalu, chalcedonu i agatu. Dwutlenek krzemu (piasek) jest stosowany do
produkcji szkła, szkła wodnego, zaprawy murarskiej, cementu, wyrobów ceramicznych,
emalii, form odlewniczych i innych. Jest również surowcem do otrzymywania krzemu i
jego stopów. Kwarc jest stosowany do wyrobu pryzmatów i soczewek w przyrządach
optycznych. Piezoelektryczne własności kwarcu wykorzystuje się m.in. w radiotechnice.
Tlenek siarki(IV)
SO2
Dwutlenek siarki; jest bezbarwnym gazem o ostrym, duszącym zapachu, działa
drażniąco na drogi oddechowe. W temp. -10oC ulega skropleniu na bezbarwną
ciecz, zestala się w temp. -72,5oC tworząc białe kryształy. Temperatura krytyczna
wynosi 157,2oC. Rozpuszcza się w wodzie (4 objętości w 10 objętościach H2O w
temp. 20oC), acetonie i
kwasie octowym. Z roztworu wodnego w temp. 0oC
krystalizuje hydrat SO2*H2O, trwały do temp. 12oC. Cząsteczka SO2 ma budowę
kątową; moment dipolowy wynosi 1,60D. Tlenek siarki(IV) jest tlenkiem
kwasowym, reaguje z wodą tworząc kwas siarkowy(IV): SO2 + H2O
H2SO3.
Podczas rozpuszczania SO2 w roztworach wodorotlenków litowców powstają
siarczany(IV) lub wodorosiarczany SO2 + 2NaOH
Na2SO3 + H2O ,
SO2 + NaOH
NaHSO3.
Tlenek siarki(IV) posiada zarówno własności
redukujące jak i utleniające. W kwaśnym środowisku redukuje manganiany
do związków manganu(II), dwuchromiany do chromu(III), żelazo(III) do
żelaza(II). W stosunku do silnych czynników redukujących przejawia
własności utleniające, np. w reakcji z wilgotnym siarkowodorem
2H2S + SO2
3S + 2H2O.
Tlen reaguje z SO2 tworząc SO3; na skalę
przymysłową ten proces jest stosowany do produkcji kwasu siarkowego.
Tlenek siarki(IV) skrapla się na bezbarwną ciecz nie przewodzącą prądu
elektrycznego, lecz rozpuszczone w nim elektrolity, np. NaCl, ulegają
dysocjacji elektrolitycznej, ponieważ przenikalność elektryczna ciekłego
SO2 ma dość dużą wartość (13,2). Autodysocjacja ciekłego SO2 przebiega
według równania 2SO2
SO2+ + SO32- . Na skalę techniczną tlenek siarki(IV)
jest otrzymywany przez prażenie pirytu (FeS2) lub siarczków metali w obecności
powietrza; 4FeS2 + 11O2
2Fe2O3
+ 8SO2 , 2ZnS + 3O2
2ZnO + 2SO2 oraz
przez spalanie siarki lub siarkowodoru S + O2
SO2
, 2H2S + 3O2
2SO2 + 2H2O.
W laboratorium jest otrzymywany przez działanie stężonym kwasem siarkowym na
miedź Cu + H2SO4
CuSO4
+ SO2 + H2O , lub mocnym kwasem na siarczany(IV)
Na2SO3 + 2HClaq
SO2
+ 2NaCl + H2O. Największe ilości SO2 są zużywane do
produkcji kwasu siarkowego, pozatym znajduje zastosowanie do wybielania
włókien, papieru, wełny i słomy, jako środek owadobójczy oraz jako
konserwant win i soków owocowych (symbol E 220).
Tlenek wapnia
CaO
Wapno palone; biały, higroskopijny proszek, temp. topnienia 2576oC, reaguje gwałtownie z wodą
CaO + H2O
Ca(OH)2 z wydzieleniem dużych ilości ciepła. Technicznie na wielką skalę jest
otrzymywany przez prażenie kamienia wapiennego w temp. 900-1000oC CaCO3
CaO + CO2 .
Stosowany do wyrobu zaprawy murarskiej (jej twardnienie polega m.in. na reakcji
Ca(OH)2 + CO2
CaCO3 + H2O ), cementu, w leśnictwie jako środek owadobójczy, do
wyrobu karbidu, w metalurgii jako dodatek szlakujący, w rolnictwie jako środek zmniejszający
zakwaszenie gleby, w cukrownictwie (defekacja), w garbarstwie do odwłosiania skór,
a także do oczyszczania gazów do zmydlania tłuszczów podczas produkcji
stearyny i do wyrobu farb wapiennych.
Tlenek węgla(IV)
CO2
Dwutlenek węgla w przygotowaniu.
Woda
H2O
Tlenek wodoru w przygotowaniu.
Wodorki
Amoniak
NH3
Azan; bezbarwny gaz o przenikliwym zapachu, temp. topnienia -77,7oC, temp. wrzenia
-33,4oC, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie (1142dm3 NH3 w 1dm3 H2O w temp. 0oC).
W temp. wrzenia moment dipolowy amoniaku wynosi 1,48 D, a przenikalność elektryczna 22.
W atmosferze powietrza lub tlenu amoniak spala się (temp. zapłonu 780oC) żółtawym
płomieniem na azot i wodę. Podczas przepuszczania mieszaniny amoniaku z powietrzem
(lub tlenem) przez rozżarzoną siatkę platynową powstaje tlenek azotu NO i woda
4NH3 + 5O2
4NO + 6H2O (reakcja ta stanowi pierwszy etap przemysłowej metody
otrzymywania kwasu azotowego). W podwyższonej temp. amoniak ma właściwości
redukujące. Redukuje m.in. tlenki niektórych metali do wolnych metali, np.:
3CuO + 2NH3
3Cu + 3H2O + N2 . Reaguje z kwasami tworząc sole amonowe
2NH3aq + H2CO3
(NH4)CO3 . W roztworach wodnych amoniaku zachodzi
reakcja NH3 + H2O
NH4+ + OH- . Stała równowagi tej reakcji wynosi 1,8*10-5,
zatem amoniak jest dość słabą zasadą. Skroplony jest cieczą zasocjowaną przez
wiązania wodorowe. W ciekłym NH3 rozpuszcza się wiele związków; zarówno
nieorganicznych, jak i organicznych. Dobrze rozpuszczają się sole amonu oraz
azotany i jodki, natomiast fluorki, chlorki, tlenki i wodorotlenki metali są źle
rozpuszczalne. Sole ulegają w amoniaku dysocjacji elektrolitycznej. Litowce i
berylowce rozpuszczają się w aminiaku bez wydzielenia wodoru, tworząc roztwory
dobrze przewodzące prąd elektryczny, np. sód tworzy ciemnoniebieski roztwór
(brązowy przy większych stężeniach sodu), z którego po pewnym czasie w obecności
katalizatora wytrąca się amidek sodu i wydziela się wodór. Ze związków organicznych
w NH3 rozpuszcają się tylko te, które zawierają w cząsteczkach atomy pierwiastków
silnie elektroujemnych, np.fenole, alkohole,
estry, etery, amidy, związki nitrowe.
Nie rozpuszczają się natomiast węglowodory, benzen rozpuszcza się nieznacznie.
Zastępując w amoniaku atomy wodoru atomami metali otrzymuje się amidki, np.KNH2,
imidki, np. BaNH, PbNH oraz azotki, np. Ca3N2. Znane są również pochodne
amoniaku zawierające atomy fluorowców, np. chloroamina NH2Cl, trójjodek azotu NI3.
Amoniak otrzymuje siępodczas bezposredniej syntezy z pierwiastków 3H2 + N2
2NH3 ,
a w laboratorium - działając NaOH na sole amonu. Amoniak jest stosowany do produkcji
kwasu azotowego, sody metodą Solvaya, soli amonowych (stosowanych często jako
nawozy sztuczne), mocznika, cyjanowodoru, włókien sztucznych oraz jako czynnik
chłodzący w urządzeniach chłodniczych.
Hydrazyna
N2H4
Hydrazyna w przygotowaniu.
Siarkowodór
H2S
Suflan w przygotowaniu.
Wodorotlenki
Wodorotlenek potasu
KOH
Potaż Żrący, Potaż Kaustyczny; w przygotowaniu.
Wodorotlenek sodu NaOH
Inne nazwy: soda kaustyczna, soda żrąca, zasada sodowa. Białe, higroskopijne ciało
stałe, temp. topnienia 328oC, temp. wrzenia 1390oC, dobrze rozpuszczalny w wodzie
(w temp.20oC 109g w 100cm3,w temp.100oC 342g w 100cm3) z wydzieleniem dużej
ilości ciepła; rozpuszczalny w alkoholu i glicerynie. Jest bardzo silną zasadą, pochłania
wilgoć i dwutlenek węgla z powietrza, rozpływa się i pokrywa kruchą skorupą węglanu sodu;
wodne roztwory wodorotlenku sodu nazywano ługiem sodowym. Otrzymywany jest przez
elektrolizę wodnych roztworów chlorku sodu głównie metodą elektorlizy przeponowej oraz
elektrolizy rtęciowej. Używana jest również metoda kaustyfikacji sody (na sodę kalcynowaną
działa
się świeżym wapnem gaszonym ): Ca(OH)2 + Na2CO3
2NaOH + CaCO3. Stosowany do
wyrobu mydła, rafinacji ropy naftowej, produkcji celulozy, barwników, detergentów, w przemyśle
włókienniczym, do wyrobu szkła wodnego, regeneracji kauczuku, jako odczynnik laboratoryjny.
W postaci roztworu wodnego ( 10-30% ) jest składnikiem różnych płynów czyszczących i
wybielaczy (np.:Domestosu, Harpica, Cloroxu, i.t.p).
Wodorotlenek wapnia Ca(OH)2
Wapno gaszone; biały proszek trudno rozpuszczalny w wodzie (w temp. 20oC 0,126g w 100cm3).
Wodorotlenek wapnia jest mocną, a jednocześnie tanią zasadą; jego roztwór wodny jest nazywany
wodą wapienną. Zawiesina wodorotlenku wapnia w wodzie wapiennej nosi nazwę mleka wapiennego i
jest stosowana jako biała farba. Otrzymuje się go przez działanie określoną ilością wody na tlenek wapnia:
CaO + H2O
Ca(OH)2 , reakcji tej towarzyszy wydzielanie sporych ilości ciepła (gaszenie wapna).
Wodorotlenek wapnia jest stosowany do wyrobu zaprawy murarskiej [powietrznej - tężejącej pod
wpływem dwutlenku węgla: Ca(OH)2 + CO2
CaCO3 + H2O ], w przemyśle garbarskim,
cukrowniczym, do zmiękczania wody; Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2
2CaCO3
+ 2H2O
oraz do odzyskiwania amoniaku z roztworów chlorku amonu w prcesie prdukcji sody.
Kwasy
Kwas azotowy (V)
HNO3
Bezbarwna ciecz, temp. topnienia -41,1oC, temp. wrzenia 84oC, gęstość 1,52 g/cm3, silnie dymiąca
na wilgotnym powietrzu. Występuje w znikomych ilościach w powietrzu (synteza tlenku azotu NO
z pierwiastków podczas wyładowań elektrycznych), skąd przechodzi do gleby, tworząc azotany.
Miesza się z wodą we wszystkich stosunkach, tworzy hydraty HNO3*H2O (temp. topnienia -38oC),
HNO3*3H2O (temp. topnienia -18,5oC), z wodą tworzy azeotrop zawierający 69,2% HNO3o temp.
wrzenia 121,8oC i gęstości 1,41 g/cm3 (postać handlowa, tzw.stężont k.a.), rozkłada się powoli
(czynnikiem przyśpieszającym tą reakcję jest światło) 4HNO3
4NO2 + 2H2O + O2
dzięki czemu
rozrwory kwasu azotowego mają zabarwienie żółte. Jest mocnym utleniaczem, substancje palne
(np. drewno, słoma, bibuła) zapalają się po zwilżeniu stęż.kwasem azotowym. Rozpuszcza
większość metali (z wyjątkiem metali szlachetnych np. Au, Pt) z wydzieleniem tlenków azotu.
Niektóre metale (np. Al, Cr, Fe) ulegają pasywacji w stężonym k.a. podczas gdy roztwarzają
się w rozcieńczonym. Kwas azotowy utlenia niektóre niemetale (siarkę do kwasu siarkowego,
fosfor do kwasu fosforowego). Zmieszany z kwasem siarkowym tworzy mieszaninę nitrującą,
stosowaną do nitrowania związków organicznych. Mieszanina k.a. z kwasem solnym (w stosunku 1:3)
nosi nazwę wody królewskiej. Woda królewska swą wyjątkową reaktywność zawdzięcza wolnemu
chlorowi i chlorokompleksom, tworzącym się w niej: HNO3 + 3HCl
NOCl + 2Cl + 2H2O .Dawniej
był otrzymywany przez działanie kwasem siarkowym na azotany, obecnie jest produkowany
metodą katalitycznego utleniania amoniaku (metoda Ostwalda). Tlenek azotu powstający w tej
reakcji utlenia się tlenem z powietrza 2NO + O2
NO2 a następnie rozpuszcza w wodzie
NO2 + H2O
HNO3 + HNO2 . Stosowany do wyrobu nawozów sztucznych, jedwabiu sztucznego,
barwników, środków leczniczych, do nitrowania związków organicznych (m.in. przy produkcji
materałów wybuchowych), jako utleniacz w paliwach rakietowych.
Kwas solny HCl aq
Jest wodnym roztworem chlorowodoru. Inna nazwa: Kwas chlorowodorowy. Jest bardzo czynnym
chemicznie, mocnym kwasem. Nasycony w temperaturze 15oC wodny roztwór kwasu solnego ma
stężenie 42,7% i gęstość 1,21g/cm3. W handlu znajduje się około 38% roztwór o gęstości 1,19g/cm3.
Rozpuszcza z wydzieleniem wodoru metale znajdujące się przed wodorem w szeregu napięciowym,
np. Mg + 2HClaq
H2
+ MgCl2 , oraz tlenki, wodorotlenki i węglany metali, twożąc chlorki.
Kwas chlorowodorowy znajduje się w soku żołądkowym (ok. 0,5%). Jest otrzymywany przez absorbcję
chlorowodoru w wodzie. Chlorowodór do produkcji kwasu solnego wytwarza się syntetycznie
z chloru i wodoru H2 + Cl2
2HCl (temp. procesu około 700-900oC), wykorzystuje się
gazy odpadowe z chlorowania związków organicznych, na przykład syntezy Chlorku Benzylu:
C6H6 + Cl2
C6H6Cl + HCl lub otrzymuje się przez działanie stężonym kwasem siarkowym
na chlorek sodu H2SO4 + 2NaCl
Na2SO4 + 2HCl (temp. procesu około 400-500oC).
Stosowany w przemyśle metalurgicznym, włókienniczym, cukrowniczym, oraz do produkcji
mas plastycznych, barwników organicznych i innych. Znajduje równierz zastosowanie
w lecznictwie i jako jeden z podstawowych odczynników laboratoryjnych. Jest składnikiem
różnych środków czyszczących np. Cilitu (około 10% kwasu solnego) i innych.
Kwas siarkowy (VI)
H2SO4
Kwas siarkowy jest bezbarwną, żrącą, oleistą cieczą; wrze w temp. 296oC, topi się w temp. 10,36oC. Jest
jednym z najważniejszych produktów stosowanych w przemyśle chemicznym i innych (jest najtańszym
mocnym kwasem), miesza się z wodą we wszystkich stosunkach. Stężony kwas siarkowy jest silnie
higroskopijny (dlatego jest stosowany jako środek suszący i odciągający wodę ), powoduje zwęglanie
substancji organicznych zawierających tlen i wodór. Stężony kwas s. działa utleniająco, zwłaszcza w
podwyższonej temp., rozpuszcza metale półszlachetne np. Cu, Ag, z wydzieleniem dwutlenku
siarki
: Cu + 2H2SO4
CuSO4 + 2H2O + SO2
. Kwas siarkowy jest bardzo mocnym
kwasem dwuprotonowym. Metale znajdujące się w szeregu napięciowym przed wodorem
rozpuszczają się w rozcieńczonym kwasie siarkowym z wydzieleniem wodoru. Jako kwas
trudno lotny k. siarkowy jest stosowany do wypierania kwasów lotniejszych np. HNO3,
HCl, CH3COOH z ich soli np. NaCl + H2SO4
HCl + NaHSO4 . Tworzy sole: siarczany
i wodorosiarczany. SO3 rozpuszcza się w kwasie s. tworząc oleum czyli dymiący kwas
siarkowy, w którym występują kwasy polisiarkowe np. kwas dwusiarkowy(VI) H2S2O7.
Dawniej był otrzymywany metodą komorową (utlenianie SO2 do SO3 tlenkami azotu), obecnie
jest otrzymywany metodą kontaktową (utlenianie SO2 do SO3 tlenem z powietrza w obecności
platyny lub tlenku wanadu(V) jako katalizatora). Stosowany w zależności od stężenia do:
wyrobu rozpuszczalnych nawozów fosforowych, siarczanu amonu i innych nawozów sztucznych,
do oczyszczania (trawiania) powierzchni metali (np. żelaza w celu usunięcia rdzy przed
cynkowaniem, cynowaniem lub emaliowaniem), do suszenia gazów, produkcji papieru, rafinacji
tłuszczów i olejów, do oczyszczania nafty i wosku ziemnego, do wyrobu włókien sztucznych i
materiałów wybuchowych, otrzymywania innych chemikaliów, jako elektrolit w akumulatorach
do sulfowania i nitrowania związków organicznych, w garbarstwie, drożdżownictwie, gorzelnictwie,
farbiarstwie, itp. Postać handlowa: k.s. techniczny 76-78%, gęstość 1,7g/cm3, k.s. techniczny
stężony 94-96%, gęst.1,84g/cm3, k.s. czysty stężony 95,6-98,8%, gęst.1,84g/cm3,
k.s. akumulatorowy ok. 30% H2SO4.
Kwas fosforowy (V)
H3PO4
Ortofosforowy(V) kwas, białe, krystaliczne ciało stałe, temp. topnienia 42,3oC, dobrze rozpuszczalny w wodzie
(670g / 100g H2O w temp. 25oC). Jest kwasem trójprotonowym o średniej mocy (K1=1.1*10-2, K2=1.2*10-7, K3=1.8*10-12),
tworzy trzy szeregi soli np. NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4. W temp. pokojowej jest substancją trwałą, nie ma własności
utleniających, podczas odwadniania ulega kondensacji tworząc kwasy polifosforowe. Jest otrzymywany w wyniku:
1)działania rozc. kwasem siarkowym na fosforan(V) wapnia (ew. apatyt lub zmielone kości)
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4
3CaSO4 + 2H3PO4 ,
2)działania wodą na tlenek fosforu(V) : P2O5 + 3H2O
2H3PO4
3)przez utlenianie fosforu czerwonego średnio stężonym kwasem azotowym:
3P + 5HNO3 + 2H2O
3H3PO4 + 5NO.
W handlu są syropowate 85-90% roztwory kwasu fosforowego.
Stosowany głównie do wyrobu nawozów sztucznych (superfosfat podwójny), do wyrobu fosforanów,
w przemyśle spożywczym (jako dodatek do napojów gazowanych [antyutleniacz] - symbol E 338),
do wytwarzania fosforanowych powłok ochronnych na metalach, do wytwarzania wielu środków
farmaceutycznych. Kwas fosforowy jest również używany do oczyszczania soków w cukrownictwie,
jako płyn do lutowania, w stomatologii, do wyrobu kitów porcelanowych,
w lecznictwie i laboratoriach analitycznych.
Kwas borowy
H3BO3
Ortoborowy Kwas w przygotowaniu.
Kwas chlorowy (V)
HClO3
Kwas chlorowy w przygotowaniu.
Kwas chlorowy (VII)
HClO4
Kwas nadchlorowy w przygotowaniu.
Azotany (V)
Azotan (V) baru
Ba(NO3)2
Azotan baru w przygotowaniu.
Azotan (V) potasu
KNO3
Saletra Indyjska, Saletra Potasowa; biała krystaliczna substancja, temp. topnienia 339oC,
w wyższej następuje rozkład 2KNO3
2KNO2 + O2
rozpuszczalny w wodzie (w temp. 20oC 31,6 g/100 cm3,
w temp. 100oC 246 g/100 cm3). Otrzymywany w reakcji wymiany między chlorkiem potasu i azotanem sodu
KCl + NaNO3
KNO3 + NaCl . Występuje w przyrodzie przeważnie w tych samych miejscach co saletra
chilijska
. Dawniej wydobywano ją w znacznych ilościach w Indiach. Stosowana jako nawóz sztuczny,
do wyrobu prochu strzelniczego, do otrzymywania azotanu (III) potasu (potrzebnego do wyrobu
barwników azowych), do konserwowania mięsa (dodatek o symbolu E 252) itd.
Azotan (V) sodu
NaNO3
Saletra Chilijska; w przygotowaniu.
Stosowany jako konserwant żywności - symbol E 251.
Azotan (V) wapnia
Ca(NO3)2
Saletra norweska w przygotowaniu.
Borany
Tetraboran sodu
Na2B4O7
Boraks w przygotowaniu.
Bromki
Bromek potasu
KBr
Bromek potasu w przygotowaniu.
Chlorany (V)
Chloran (V) potasu
KClO3
Chloran potasu w przygotowaniu.
Chlorany (VII)
Chloran (VII) potasu
KClO4
Nadchloran potasu w przygotowaniu.
Chlorki
Chlorek amonu
NH4Cl
Salmiak w przygotowaniu.
Chlorek baru
BaCl2
Chlorek baru w przygotowaniu.
Chlorek fosforu (V)
PCl5
Chlorek fosforu w przygotowaniu.
Chlorek glinu
AlCl3
Chlorek glinu w przygotowaniu.
Chlorek magnezu
MgCl2
Chlorek magnezu w przygotowaniu.
Chlorek potasu
KCl
Chlorek potasu w przygotowaniu.
Chlorek rtęci (II)
HgCl2
Chlorek rtęci w przygotowaniu.
Chlorek sodu NaCl
Sól kuchenna; bezbarwna substancja krystaliczna, temp.topnienia 801oC, temp.wrzenia 1413oC,
w stanie czystym nie jest higroskopijny, jego rozpuszczalność w wodzie (w temp.20oC 35,8g w 100cm3)
w bardzo niewielkim stopniu zależy od temperatury. Występuje w wodzie morskiej (ok.2,7%),
w postaci dość rozpowszechnionych złóż soli kamiennej (halitu) np. w Polsce, Argentynie,
Chinach, byłym ZSRR. Sól kamienną wydobywa się zwykłymi metodami górniczymi i po zmieleniu
oraz przesianiu stosuje się ją do celów przemysłowych lub wypłukuje ze złoża otrzymując solankę.
Solankę oczyszcza się dodając wapna, wodorotlenku i węglanu sodu, a następnie odparowuje.
Sól z wody morskiej otrzymuje się przez odparowanie z wykorzystaniem energii słonecznej.
Z Chlorku sodu otrzymuje się metaliczny sód, węglan sodu, wodorotlenek sodu, kwas solny i
chlor. Stosowany do celów spożywczych i jako środek konserwujący, w przemyśle barwnikarskim
i garbarskim oraz do wysalania związków organicznych. Chlorek sodu zmieszany z lodem jest
stosowany jako mieszanina oziębiająca (do temp. -21oC). W lecznictwie jest używany
fizjologiczny roztwór soli - 0,9% roztwór NaCl, izotoniczny z płynami ustrojowymi.
Chlorek srebra
AgCl
Chlorek srebra w przygotowaniu.
Chlorek żelaza (II)
FeCl2
Chlorek żelazawy w przygotowaniu.
Chlorek żelaza (III)
FeCl3
Chlorek żelazowy w przygotowaniu.
Chromiany (VI)
Chromian potasu
K2CrO4
Chromian Potasu w przygotowaniu.
Dwuchromian potasu
K2Cr2O7
Dwuchromian Potasu w przygotowaniu.
Cyjanki
Cyjanek potasu
KCN
Cyjanek potasu w przygotowaniu.
Fosforany (V)
Fosforan (V) sodu
Na3PO4
Fosforan sodu w przygotowaniu.
Krzemiany
Metakrzemian sodu
Na2SiO3
Szkło wodne; w przygotowaniu.
Manganiany (VII)
Manganian (VII) potasu
KMnO4
Nadmanganian Potasu w przygotowaniu.
Siarczany (IV)
Siarczan (IV) sodu
Na2SO3
Siarczyn sodu w przygotowaniu.
Siarczany (VI)
Siarczan (VI) baru
BaSO4
Biel barowa; bezbarwna substancja krystaliczna lub śnieżnobiały proszek (zależy od stopnia
rozdrobnienia). Topi się w temp. 1580oC, jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, nie trujący
(w odróżnieniu od innych związków baru), odporny na działanie siarkowodoru, czynników
atmosferycznych i chemicznych, rozpuszcza się w stężonym kwasie siarkowym. Występuje w
przyrodzie jeko minerał baryt (szpat cziężki). Do celów technicznych otrzymywany przez
mielenie naturalnego minerału barytu na sucho lub mokro albo z chlorku baru przez działanie
siarczanem (VI) sodu:
BaCl2 + Na2SO4
BaSO4
+ 2NaCl
.
Stosowany jako pigment do
produkcji farb, środek obciążający w produkcji papieru (papier fotograficzny), wypełniacz
kauczuku i tworzyw sztucznych, w lecznictwie jako substancja kontrastowa w
prześwietleniach przewodu pokarmowego oraz w kosmetyce do wyrobu pudrów.
Siarczan (IV) glinu
Al2(SO4)3
Siarczan glinu w przygotowaniu.
Siarczan (VI) magnezu
MgSO4
Epsomit, sól angielska, sól gorzka; bezbarwne kryształy, rozp. w wodzie (w temp. 20oC: 36,2g/100cm3);
tworzy wiele hydratów z których najważniejsze występują w przyrodzie: MgSO4*H2O (kizeryt) i MgSO4*7H2O
oraz wiele soli podwójnych z siarczanami i chlorkami litowców; np. kainit KCl*MgSO4*3H2O i szenit
K2SO4*MgSO4*6H2O . Występuje w wodzie morskiej i w wielu wodach mineralnych. Otrzymywany
przez działanie kwasem siarkowym na tlenek lub węglan magnezu. Stosowany w lecznictwie, garbarstwie,
hutnictwie, jako zaprawa w przemyśle farbiarskim, do obciążania bawełny, jedwabiu, papieru.
Siarczan (VI) miedzi (II)
CuSO4
Biała substancja stała, silnie higroskopijna, temp. topnienia 200oC, w temp. 650oC rozkłada się
przechodząc w tlenek miedzi(II) CuO. Najbardziej znany jest w postaci 5* hydratu CuSO4*5H2O
(koperwas, siny kamień, chalkantyt) jako niebieskie, krystaliczne ciało stałe rozpuszczalne w
wodzie i w metanolu. Otrzymywany przez rozpuszczenie miedzi w kwasie siarkowym
Cu + 2H2SO4
CuSO4 + SO2 + 2H2O . Stosowany w galwanoplastyce, teletechnice,
farbiarstwie, jako substancja owadobójcza, do zwalczania chwastów, do wyrobu farb
nieorganicznych, do barwienia mosiądzu na brązowo, wyrobów
cynkowych, na brunatno, miedzi na czarno.
Siarczan (IV) glinu
K2SO4
Siarczan potasu w przygotowaniu.
Siarczan (VI) sodu
Na2SO4
Białe ciało stałe, temp. topnienia 884oC. Dość dobrze rozpuszczalny w wodzie
(48,8g/100cm3 w temp. 40oC), tworzy hydraty: Na2SO4*7H2O i Na2SO4*10H2O (sól galuberska).
Sól glauberska jest bezbarwnym ciałem stałym, rozp. w glicerynie, nierozpuszczalnym w alkoholu;
topi się we własnej wodzie krystalizacyjnej w temp. 32,4oC; otrzymywana przez krystalizację Na2SO4
w temp. niższej niż 32,4oC. Siarczan sodu jest otrzymywany przez działanie kwasem siakowym na
chlorek sodu w temp. 800oC 2NaCl + H2SO4
Na2SO4 + 2HCl Występuje w przyrodzie jako minerał
tenardyt na wybrzeżach Morza Kaspijskkiego, w Kanadzie, w USA - w pokładach, które nadają się do
eksploatacji. Znajduje zastosowanie w przemyśle szklarskim, papierniczym i tekstylnym.
Tiosiarczany
Tiosiarczan sodu
Na2S2O3
Tiosiarczan sodu w przygotowaniu.
Węglany
Węglan magnezu
MgCO3
Węglan magnezu w przygotowaniu.
Węglan sodu
Na2CO3
Inne nazwy: soda, soda amoniakalna, soda kalcynowana. Węgaln sodu jest białym, krystalicznym,
higroskopijnym proszkiem, topiącym się w temp. 853oC. Jest rozpuszczalny w wodzie (w temp. 0oC 7,1g
w 100cm3 , w temp. 100oC 45,5g w 100cm3), tworzy hydraty, z których najwarzniejszy jest Na2CO3 * 10H2O
(tzw. soda krystaliczna), roztwory wodne wskutek hydrolizy mają odczyn silnie alkaliczny. W przyrodzie
występuje w jeziorach sodowych (np. Owens Lake w Kalifornii, Magadi w Afryce Wschodniej) oraz w
popiołach roślin morskich. Węglan sodu jest otrzymywany przemysłowo metodą amoniakalną Solvaya:
Roztwór wodny chlorku sodu (solankę) nasyca się amoniakiem, a następnie dwtlenkiem węgla:
NaCl + H2O + NH3 + CO2
NaHCO3
+ NH4Cl. Z roztworu strąca się słabo rozpuszczalny
wodorowęglan sodu, który następnie jest poddawany prażeniu: 2NaHCO3
Na2CO3 + CO2
+ H2O.
Powstający CO2 kieruje się z powrotem do procesu, amoniak odzyskuje się działając na roztwór
chlorku amonu mlekiem wapiennym: 2NH4Cl + Ca(OH)2
CaCl2 + 2H2O + 2NH3
.
Zastosowanie: do produkcji saletry sodowej, szkła, celulozy, papieru, mydła, środków piorących,
w hutnictwie żelaza do odsiarczania oraz do zmiękczania wody. Zobacz również Sodę oczyszczoną.
Jest dodawany do żywności jako regulator kwasowości - symbol E 500a.
Węglan wapnia
CaCO3
Kreda, Marmur; w przygotowaniu.
Jest dodawany do past do zębów (pełni w nich rolę szorującą) - symbol E 170.
Wodorowęglany
Wodorowęglan sodu
NaHCO3
Soda oczyszczona, soda do pieczenia, bikarbonat, kwaśny węglan sodu; w przygotowaniu.
Jest dodawany do żywności jako regulator kwasowości - symbol E 500b.
Sole złożone
Heksacyjanożelazian (II) potasu
K4[Fe(CN)6]
Żelazocyjanek potasu w przygotowaniu.
Heksacyjanożelazian (III) potasu
K3[Fe(CN)6]
Żelazicyjanek potasu w przygotowaniu.
Talk
Mg3[(OH)2Si4O10]
Stosowany jako wypełniacz wyrobów lakierowych oraz jako środek matujący.
Jest składnikiem farb podkładowych oraz szpachlówek jako czynnik poprawiający
przyczepność. W przemyśle gumowym stosowany do pudrowania mieszanek gumowych
oraz półfabrykatów tkaninowo-gumowych, w celu zabezpieczenia ich powierzchni
przed zlepianiem się podczas składowania. Jako wypełniacz stosowany do mieszanek
przeznaczonych do produkcji kabli elektrycznych, gumy kwasoodpornej, zabawek,
powlekania tkanin i artykułów gumowych stykających się z żywnością i lekarstwami.
Występuje jako minerał steatyt, twardość w skali Mohsa=1.

Krótka ankieta
Co sądzisz o mojej stronie ?

