kwasu siarkowego. Wzór właściwości, przygotowanie i zastosowanie

Kwas siarkowy jest nazwa historyczna: Olej z witriolu. Badanie kwasu rozpoczęła się w czasach starożytnych, w swoich pismach, jest to opisane: grecki lekarz Dioscorides, rzymski przyrodnik Pliniy Starshy, islamscy alchemicy Geber, razi i Ibn Sina i inni. W Sumerze istniała lista witriolu, które zostały sklasyfikowane przez kolor substancji. W naszych czasach słowo „vitriol” jednoczy krystaliczne hydraty siarczany metali dwuwartościowych.

W 17 wieku, holenderski, niemiecki chemik Johann Glauber kwas siarkowy otrzymany przez spalenie siarki z azotanu potasu (KNO3) w obecności pary wodnej. 1736, Dzhoshua Uord (farmaceuty z Londynu), sposób ten jest stosowany w produkcji. Czas ten może być uważany za punkt odniesienia, gdy już dużą skalę rozpoczęto produkcję kwasu siarkowego. To Wzór (H2SO4), na ogół zakłada się, że zainstalowany szwedzki chemik Berzelius (1779-1848) milczy później.

Berzelius pomocą znaków alfabetycznych (wyznaczone elementy Chemical) i dolne kodów cyfrowych (oznaczone przez liczby w cząsteczce atomy danego rodzaju) okazało się, że w jednej cząsteczce zawiera 1 atom siarki (S), dwa atomy wodoru (H) oraz 4 atom tlenu (O ). Od tego czasu, okazało się, jakościowego i ilościowego składu cząsteczki, to znaczy w języku chemii opisane kwasu siarkowego.

Wzór strukturalny pokazano graficznie wzajemne ułożenie atomów w cząsteczce i wiązania chemiczne pomiędzy nimi (to jest zwykle oznaczony za pomocą linii) informuje, że w centrum cząsteczki jest atomem siarki, który jest podwójnie związany z dwoma atomami tlenu. Z dwoma innymi atomami tlenu, do których każdy jest przyłączony atom wodoru, atom siarki połączony również pojedynczymi wiązaniami.

właściwości

kwas siarkowy – bezbarwne lub lekko żółta, lepka ciecz, rozpuszcza się w wodzie przy wszystkich stężeniach. Jest to silny mineralny kwas. Kwas jest wysoce korozyjny metali (stężony współdziała z żelaza bez ogrzewania i pasywuje) skał, tkanek zwierzęcych lub innych materiałów. Posiada wysoką higroskopijność i wyraźne silne właściwości antyoksydacyjne. W temperaturze 10,4 ° C kwasu zestala. Po podgrzaniu do 300 ° C, prawie 99% kwasu traci trójtlenku siarki (SO3).

Jego właściwości zmieniają się w zależności od stężenia wodnego roztworu. Istnieją wspólne nazwy są roztwory kwasów. Rozcieńczony kwas jest uważany za 10%. Akumulator – od 29 do 32%. Przy stężeniu mniejszym niż 75% (według definicji w normie ISO 2184) jest nazywany wieży. Jeśli stężenie 98%, a następnie będzie kwas siarkowy zatęża. wzór (Chemiczne lub strukturalne), w każdym przypadku pozostaje niezmieniona.

Gdy rozpuści się stężony kwas siarkowy, trójtlenek siarki lub oleum tworzy się dymiący kwas siarkowy, jego wzór może być zapisana jako: H2S2O7. kwas netto (H2S2O7) jest ciałem stałym o temperaturze topnienia 36 ° C Reakcja kwasu siarkowego uwodnienie charakteryzuje uwalniania ciepła w dużych ilościach.

Rozcieńczony kwas poddaje się reakcji z metalem poddaje się reakcji z, który wykazuje silne działanie utleniające. Ten przywraca się kwas siarkowy, substancje wytworzone formuły zawierające zmniejszona (do 4, 0 lub -2), atom siarki, może być: SO2, S lub H2S.

Reaguje z niemetali, na przykład, węgla lub siarki:

2 H2SO4 + C → 2 SO 2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Poddaje się reakcji z chlorkiem sodu:

H2SO4 + NaCl + HCI → NaHSO4

Charakteryzuje elektrofilowym reakcję podstawienia atomu wodoru przyłączone do pierścienia benzenowego w związku aromatycznego z grupy -SO3H.

odbiór

W 1831 roku, kołek został opatentowany sposób otrzymywania H2SO4, który jest obecnie głównym. Obecnie większość kwasu siarkowego, przy użyciu tego sposobu. Surowce używane siarczkową rudę (zazwyczaj żelazo piryt FeS2), który jest spalany w specjalnych piecach, tworząc kalcynowanego gaz. Ponieważ temperatura gazu jest równa 900 ° C, a następnie ochłodzono kwasu siarkowego o stężeniu 70%. Gazu w cyklonie i odpylacza elektrostatycznego oczyszcza się z pyłu w wieży do prania o stężenia kwasu od 40 do 10% trucizn katalizatora (As2O5 i fluoru), mokre elektrofiltry aerozolu kwasem. Następnie kalcynuje się gaz zawierający 9% ditlenku siarki (SO2), suszy i doprowadza do urządzenia kontaktowego. Przechodząc przez 3 warstwy katalizatora wanadowego, SO2, SO3, utlenia się. W celu rozpuszczenia utworzonego trójtlenek siarki stosuje się stężony kwas siarkowy. Roztwór wzór trójtlenku siarki (SO3) w bezwodnym kwasu siarkowego H2S2O7. W tej postaci oleum w zbiornikach stalowych transportowany do konsumenta w którym rozcieńcza się do żądanego stężenia.

aplikacja

Ze względu na różne właściwości chemiczne, H2SO4 ma szeroki zakres zastosowań. W procesie wytwarzania samego kwasu, jako elektrolit a akumulatorów ołowiowo-kwasowych wytwarzają różne środki czyszczące, to jest również ważnym reagentem w przemyśle chemicznym. Jest on również stosowany do wytwarzania alkohole, plastików, farb, gumy, ester, klejów, materiałów wybuchowych, mydeł i detergentów, farmaceutyków, papierniczy, olej.