Dysocjacja elektrolityczna kwasów

Jony

Substancje chemiczne mogą być zbudowane z atomów, cząsteczek lub jonów.

Jony to atomy lub grupy atomów, które mają ładunek elektryczny. Jony mogą być dodatnie lub ujemne.
Wielkości ładunków jonów umieszcza się za jonem jako indeks górny.
Przykładowe ładunki jonów:
Na⁺: ładunek +1, S^2–: ładunek -2, SO₄^2–: ładunek -2

Kationy to jony o ładunku dodatnim. Powstają, gdy atom traci jeden lub więcej elektronów.
Przykłady:
H⁺ to kation wodoru - powstaje, gdy atom wodoru traci 1 elektron.
Ca²⁺ to kation wapnia - powstaje, gdy atom wapnia traci 2 elektrony.
Fe³⁺ to kation wapnia - powstaje, gdy atom wapnia traci 2 elektrony.

Aniony to jony o ładunku ujemnym. Powstają, gdy atom zyskuje jeden lub więcej elektronów. Przykładem anionu jest jon chlorkowy (Cl^–), który powstaje, gdy atom chloru zyskuje jeden elektron.

Dysocjacja elektrolityczna (jonowa)

Dysocjacja elektrolityczna (jonowa) kwasów to proces, w którym kwas oddaje jony wodoru H⁺ po rozpuszczeniu w wodzie.
Schemat ogólny dysocjacji elektrolitycznej kwasów:
H_nR → nH⁺ + R^n– 
gdzie n oznacza ilość atomów wodoru a tym samym ilość kationów wodoru i ładunek reszty kwasowej.

Kwasy dysocjują, ponieważ wiązania między atomami wodoru a resztą cząsteczki kwasu są spolaryzowane. Atom wodoru ma mniejszą elektroujemność niż atom, z którym jest związany, co prowadzi do przesunięcia elektronów wiązania i powstania ładunku dodatniego na atomie wodoru.
W roztworze wodnym te jony wodoru są przyciągane do cząsteczek wody, co prowadzi do ich oddzielenia od reszty cząsteczki kwasu. 

Kwasy to substancje, które w roztworze wodnym mogą oddać jon wodoru (H⁺). 
Kwasy ulegają dysocjacji na kationy wodoru i aniony reszty kwasowej
H_nR → nH⁺ + R^n–

Przykładowe równania reakcji dysocjacji kwasów

W wyniku dysocjacji elektrolitycznej kwasu chlorowodorowego (HCl) powstają kationy wodoru (H⁺) i aniony chlorkowe (Cl^–).
  HCl → H⁺ + Cl^–

W wyniku dysocjacji jonowej kwasu azotowego(V) powstają kationy wodoru i aniony azotanowe(V) (NO₃^–)
HNO₃ → H⁺ + NO₃^–

Dysocjacja elektrolityczna kilkustopniowa

Kwasy zawierające więcej niż 1 atom wodoru dysocjują stopniowo, odłączając po jednym kationie wodoru.

Dysocjacja elektrolityczna kwasu siarkowodorowego H₂S.

W wyniku dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowodorowego (H₂S) powstają kationy wodoru (H⁺) i aniony siarczkowe (S^2–).
Najpierw odłącza się pierszy kation wodoru: H₂S → H⁺ + HS^–
Następnie odłącza się drugi kation wodoru: HS^– → H⁺ + S^2–

Sumarycznie zapisuje się równanie dysocjacji:
H₂S → 2H⁺ + S^2–  
Anion S^2–  ma ładunek 2-. Wynika on z tego, że odłączyły się 2 jony H⁺ o sumarycznym ładunku 2+.   

Dysocjacja elektrolityczna kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄.
W wyniku dysocjacji elektrolitycznej kwasu siarkowego(VI) powstają kationy wodoru (H⁺) i aniony siarczanowe(VI) (SO₄^2–)
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄^2–
Reakcja dysocjacji jonowej kwasu siarkowego(VI) przebiega dwustopniowo - najpierw odłącza się jeden kation wodoru a następnie drugi
I. H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄^–  anion wodorosiarczanowy(VI)
II. HSO₄^– ⇄ H⁺ + SO₄^2–  anion siarczanowy(VI)

Dysocjacja elektrolityczna kwasu siarkowego(IV) H₂SO₃.
W wyniku dysocjacji jonowej kwasu siarkowego(IV) powstają kationy wodoru (H⁺) i aniony siarczanowe(IV) (SO₃^2–)
H₂SO₃ ⇄ 2H⁺ + SO₃^2–
Reakcja dysocjacji jonowej kwasu siarkowego(IV) przebiega dwustopniowo - najpierw odłącza się jeden kation wodoru a następnie drugi
I. H₂SO₃ ⇄ H⁺ + HSO₃^–  anion wodorosiarczanowy(IV)
II. HSO₃^– ⇄ H⁺ + SO₃^2–  anion siarczanowy(IV)

Dysocjacja elektrolityczna kwasu węglowego H₂CO₃.
W wyniku dysocjacji jonowej kwasu węglowego powstają kationy wodoru i aniony węglanowe (CO₃^2–)
H₂CO₃ ⇄ 2H⁺ + CO₃^2–
Reakcja dysocjacji jonowej kwasu węglowego przebiega dwustopniowo - najpierw odłącza się jeden kation wodoru a następnie drugi
I. H₂CO₃ ⇄ H⁺ + HCO₃^–  anion wodorowęglanowy
II. HCO₃^– ⇄ H⁺ + CO₃^2–  anion węglanowy

Dysocjacja elektrolityczna kwasu fosforowego(V) H₃PO₄.
W wyniku dysocjacji elektrolitycznej kwasu fosforowego(V) powstają kationy wodoru i aniony fosforanowe(V)
H₃PO₄ ⇄ 3H⁺ + PO₄^3–
Reakcja dysocjacji jonowej kwasu siarkowego(VI) przebiega trzystopniowo - najpierw odłącza się jeden kation wodoru a następnie drugi i trzeci.
I. H₃PO₄ ⇄ H⁺ + H₂PO₄^–  anion diwodorofosforanowy(V)
II. H₂PO₄^– ⇄ H⁺ + HPO₄^2–  anion wodorofosforanowy(V)
III. HPO₄^2– ⇄ H⁺ + PO₄^3–  anion fosforanowy(V)

Kwasy mają odczyn kwasowy i barwią uniwersalny papierek wskaźnikowy na czerwono.