Sülfürik asidin kimyasal formülü h2so4'tür. Sülfürik asit ve kimyasal özellikleri. Sülfürik asidin fiziksel özellikleri

Yapısal formül

Doğru, ampirik veya brüt formül: H2SO4

Sülfürik asidin kimyasal bileşimi

Molekül ağırlığı: 98.076

Sülfürik asit H2SO4, kükürtün en yüksek oksidasyon durumuna (+6) karşılık gelen güçlü bir dibazik asittir. Normal koşullar altında, konsantre sülfürik asit, ekşi bir "bakır" tadı olan, renksiz ve kokusuz, ağır yağlı bir sıvıdır. Teknolojide, sülfürik asit, hem su hem de sülfürik anhidrit SO3 ile karışımları olarak adlandırılır. SO 3: H20'nin molar oranı 1'den küçükse, bu sulu bir sülfürik asit çözeltisidir, eğer 1'den fazlaysa - sülfürik asit (oleum) içinde bir SO3 çözeltisi.

İsim

XVIII-XIX yüzyıllarda, barut için kükürt, vitriol tesislerinde kükürt piritlerinden (pirit) üretildi. O zamanlar sülfürik asit "vitriol yağı" olarak adlandırıldı (kural olarak, kıvamda yağa benzeyen kristalli bir hidrattı), tuzlarının (veya daha doğrusu kristalli hidratların) adının kökeni - vitriol, açıkça buradan.

sülfürik asit almak

Endüstriyel (temas) yöntemi

Endüstride, sülfürik asit, kükürt dioksitin (kükürt veya kükürt piritin yanması sırasında üretilen kükürtlü gaz) trioksite (sülfürik anhidrit) oksidasyonu ve ardından SO3'ün su ile etkileşimi ile üretilir. Bu yöntemle elde edilen sülfürik asit, kontak olarak da adlandırılır (konsantrasyon %92-94).

Nitro (kule) yöntemi

Daha önce, sülfürik asit özel kulelerde sadece nitröz yöntemiyle elde ediliyordu ve aside kule asidi (%75 konsantrasyon) deniyordu. Bu yöntemin özü, su varlığında kükürt dioksitin azot dioksit ile oksidasyonudur.

Diğer yol

Hidrojen sülfürün (H 2 S) sülfatın (S04 -) tuzdan (Cu, Ag, Pb, Hg metalleri ile) yer değiştirdiği nadir durumlarda, sülfürik asit bir yan üründür. Bu metallerin sülfürleri en yüksek mukavemete ve ayrıca belirgin bir siyah renge sahiptir.

Fiziksel ve fiziksel Kimyasal özellikler

18 o C'de çok güçlü bir asit pK a (1) \u003d -2.8, pKa (2) \u003d 1.92 (K z 1.2 10 -2); moleküldeki bağ uzunlukları S=O 0.143 nm, S-OH 0.154 nm, açı HOSOH 104°, OSO 119°; kaynar, azeotropik bir karışım oluşturur (%98.3 H2S04 ve kaynama noktası 338.8 ° C olan %1.7 H20). %100 H2S04 içeriğine karşılık gelen sülfürik asit, bir bileşime (%) sahiptir: H2S04 99.5, HSO 4 - - 0.18, H3S04 + - 0.14, H30 + - 0.09, H2S 2 O 7 , - 0.04, HS20 7 - - 0.05. Su ve SO 3 ile her oranda karışabilir. Sulu çözeltilerde, sülfürik asit neredeyse tamamen H 3 O + , HSO 3 + ve 2HSO 4 -'e ayrışır. n = 1, 2, 3, 4 ve 6.5 olduğu H2S04 nH20 hidratlarını oluşturur.

oleum

Sülfürik asit içindeki sülfürik anhidrit SO3 çözeltilerine oleum denir, bunlar H2S04S03 ve H2S042SO3 olmak üzere iki bileşik oluştururlar. Oleum ayrıca pirosülfürik asitler içerir. Sulu sülfürik asit çözeltilerinin kaynama noktası konsantrasyonundaki artışla artar ve %98,3 H2S04 içeriğinde maksimuma ulaşır. Oleumun kaynama noktası, artan SO3 içeriği ile azalır. Sulu sülfürik asit çözeltilerinin konsantrasyonundaki bir artışla, çözeltiler üzerindeki toplam buhar basıncı azalır ve %98,3 H2S04 içeriğinde minimuma ulaşır. Oleumdaki SO3 konsantrasyonundaki bir artışla, üzerindeki toplam buhar basıncı artar. Sülfürik asit ve oleumun sulu çözeltileri üzerindeki buhar basıncı aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

günlük p=A-B/T+2.126

A ve B katsayılarının değerleri, sülfürik asit konsantrasyonuna bağlıdır. Sulu sülfürik asit çözeltileri üzerindeki buhar, bir su buharı, H2S04 ve S03 karışımından oluşurken, buharın bileşimi, karşılık gelen azeotropik karışım hariç, tüm sülfürik asit konsantrasyonlarında sıvının bileşiminden farklıdır. Sıcaklık arttıkça ayrışma artar. Oleum H 2 SO 4 ·SO 3 maksimum viskoziteye sahiptir, artan sıcaklıkla η azalır. Elektrik direnci Sülfürik asit, SO3 ve %92 H2S04 konsantrasyonunda minimum ve %84 ve %99.8 H2S04 konsantrasyonunda maksimumdur. Oleum için minimum ρ, %10 SO3 konsantrasyonundadır. Sıcaklık arttıkça, sülfürik asidin ρ değeri artar. dielektrik sabiti%100 sülfürik asit 101 (298.15 K), 122 (281.15 K); kriyoskopik sabit 6.12, ebulioskopik sabit 5.33; havadaki sülfürik asit buharının difüzyon katsayısı sıcaklığa göre değişir; D = 1,67 10⁻⁵T3/2 cm²/sn.

Kimyasal özellikler

Isıtıldığında konsantre haldeki sülfürik asit, oldukça güçlü bir oksitleyici ajandır. HI ve kısmen HBr'yi serbest halojenlere oksitler. Birçok metali oksitler (istisnalar: Au, Pt, Ir, Rh, Ta.). Bu durumda, konsantre sülfürik asit S02'ye indirgenir. Soğukta konsantre sülfürik asitte Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba pasifleştirilir ve reaksiyonlar ilerlemez. En güçlü indirgeyici ajanlarla, konsantre sülfürik asit S ve H 2 S'ye indirgenir. Konsantre sülfürik asit su buharını emer, bu nedenle gazları, sıvıları ve sıvıları kurutmak için kullanılır. katılar, örneğin, kurutucularda. Bununla birlikte, konsantre H2S04, hidrojen tarafından kısmen indirgenir, bu nedenle onu kurutmak için kullanılamaz. Suyu organik bileşiklerden ayırıp aynı zamanda siyah karbon (kömür) bırakan konsantre sülfürik asit, odun, şeker ve diğer maddelerin karbonlaşmasına yol açar. Seyreltilmiş H2SO4, serbest bırakılmasıyla hidrojenin solundaki elektrokimyasal voltaj serisindeki tüm metallerle etkileşime girer. Seyreltik H2S04 için oksitleyici özellikler karakteristik değildir. Sülfürik asit iki dizi tuz oluşturur: orta - sülfatlar ve asidik - hidrosülfatlar ve ayrıca esterler. Peroksomonosülfürik (veya Caro asidi) H2S05 ve peroksodisülfürik H2S208 asitleri bilinmektedir. Sülfürik asit ayrıca sülfat ve su oluşturmak için bazik oksitlerle reaksiyona girer. Metal işleme tesislerinde, imalat işlemi sırasında güçlü ısıtmaya maruz kalan metal ürünlerin yüzeyinden bir metal oksit tabakasını çıkarmak için bir sülfürik asit çözeltisi kullanılır. Böylece, demir oksit, ısıtılmış bir sülfürik asit çözeltisinin etkisiyle sac yüzeyinden çıkarılır. Sülfürik asit ve onun çözünür tuzlarına kalitatif bir reaksiyon, bunların, örneğin suda ve asitlerde çözünmeyen beyaz bir baryum sülfat çökeltisi oluşturan çözünür baryum tuzları ile etkileşimidir.

Başvuru

Sülfürik asit kullanılır:

cevherlerin işlenmesinde, özellikle uranyum, iridyum, zirkonyum, osmiyum vb. dahil olmak üzere nadir elementlerin çıkarılmasında;
mineral gübrelerin üretiminde;
kurşun akülerde elektrolit olarak;
çeşitli mineral asitler ve tuzlar elde etmek;
kimyasal elyaf, boya, duman oluşturan ve patlayıcı maddelerin üretiminde;
petrol, metal işleme, tekstil, deri ve diğer endüstrilerde;
gıda endüstrisinde - gıda katkı maddesi E513 (emülgatör) olarak kayıtlı;
reaksiyonlarda endüstriyel organik sentezde:

dehidrasyon (dietil eterin elde edilmesi, esterler);
hidrasyon (etilenden etanol);
sülfonasyon (boya üretiminde sentetik deterjanlar ve ara maddeler);
alkilasyon (izoktan, polietilen glikol, kaprolaktam elde edilmesi), vb.
Damıtılmış su üretiminde filtrelerdeki reçinelerin geri kazanılması için.

Dünya sülfürik asit üretimi yakl. Yılda 160 milyon ton. En büyük sülfürik asit tüketicisi mineral gübrelerin üretimidir. P 2 O 5 fosfatlı gübreler için kütlece 2.2-3.4 kat daha fazla sülfürik asit tüketilir ve (NH 4) 2 SO 4 sülfürik asit için tüketilen kütlenin % 75'i (NH 4) 2 SO 4 tüketilir. Bu nedenle, sülfürik asit tesisleri, mineral gübrelerin üretimi için tesislerle birlikte kurulma eğilimindedir.

Tarihi bilgi

Sülfürik asit, antik çağlardan beri bilinmektedir, doğada serbest biçimde, örneğin volkanların yakınındaki göller şeklinde meydana gelir. Şap veya demir sülfat "yeşil taş" kalsine edilerek elde edilen asit gazlarının belki de ilk sözü Arap simyacı Cabir ibn Hayyan'a atfedilen yazılarda bulunur. 9. yüzyılda, bir demir ve bakır sülfat karışımını (FeSO 4 7H 2 O ve CuSO 4 5H 2 O) kalsine eden Pers simyacı Ar-Razi de bir sülfürik asit çözeltisi elde etti. Bu yöntem, 13. yüzyılda yaşayan Avrupalı simyacı Albert Magnus tarafından mükemmelleştirildi. Demir sülfattan sülfürik asit üretimi için şema - demir (II) sülfatın termal ayrışması, ardından karışımın soğutulması. Simyacı Valentine'in (XIII yüzyıl) çalışmaları, kükürt ve güherçile tozlarının bir karışımının su ile yakılmasıyla açığa çıkan gazı (sülfürik anhidrit) emerek sülfürik asit üretme yöntemini tarif eder. Daha sonra, bu yöntem sözde temelini oluşturdu. Sülfürik asitte çözünmeyen kurşunla kaplı küçük odalarda gerçekleştirilen "oda" yöntemi. SSCB'de, 1955'e kadar böyle bir yöntem vardı. 15. yüzyılın simyacıları, kükürtten daha ucuz ve daha yaygın bir hammadde olan pirit - kükürt piritten sülfürik asit elde etmek için bir yöntem biliyorlardı. Sülfürik asit bu şekilde 300 yıl boyunca küçük miktarlarda cam imbiklerde üretildi. Daha sonra, katalizin gelişmesi nedeniyle, bu yöntem, sülfürik asit sentezi için oda yönteminin yerini aldı. Şu anda, sülfürik asit, kükürt oksidin (IV) kükürt okside (VI) katalitik oksidasyonu (V 2 O 5'te) ve ardından oleum oluşturmak üzere kükürt oksidin (VI) %70 sülfürik asit içinde çözülmesiyle üretilir. Rusya'da, sülfürik asit üretimi ilk olarak 1805'te Moskova yakınlarındaki Zvenigorod bölgesinde düzenlendi. 1913'te Rusya, sülfürik asit üretiminde dünyada 13. sırada yer aldı.

Ek Bilgiler

En küçük sülfürik asit damlacıkları, su buharı ve büyük miktarda kükürt içeren volkanik külün reaksiyonu sonucunda orta ve üst atmosferde oluşabilir. Sülfürik asit bulutlarının yüksek albedosu nedeniyle ortaya çıkan süspansiyon, güneş ışığının gezegenin yüzeyine ulaşmasını zorlaştırıyor. Bu nedenle (ve ayrıca güneş ışığının gezegene ulaşmasını zorlaştıran üst atmosferdeki çok sayıda küçük volkanik kül parçacıklarının bir sonucu olarak), özellikle güçlü volkanik patlamalardan sonra önemli iklim değişiklikleri meydana gelebilir. Örneğin, Ksudach yanardağının (Kamçatka Yarımadası, 1907) patlamasının bir sonucu olarak, atmosferde artan bir toz konsantrasyonu yaklaşık 2 yıl devam etti ve Paris'te bile karakteristik gümüşi sülfürik asit bulutları gözlendi. 1991'de atmosfere 3 107 ton kükürt gönderen Pinatubo yanardağının patlaması, 1992 ve 1993'ün 1991 ve 1994'ten çok daha soğuk olmasına neden oldu.

standartlar

Sülfürik asit teknik GOST 2184-77
Sülfürik asit pil. Özellikler GOST 667-73
Özel saflıkta sülfürik asit. Özellikler GOST 1422-78
Reaktifler. Sülfürik asit. Özellikler GOST 4204-77

Fiziksel özellikler sülfürik asit:
Ağır yağlı sıvı ("vitriol");
yoğunluk 1,84 g/cm3; uçucu olmayan, suda yüksek oranda çözünür - güçlü ısıtma ile; t° pl. = 10,3°C, bp \u003d 296 ° C, çok higroskopik, su çıkarma özelliklerine sahiptir (kağıt, odun, şeker kömürü).

Hidratasyon ısısı o kadar büyüktür ki karışım kaynayabilir, sıçrayabilir ve yanıklara neden olabilir. Bu nedenle, suya asit eklemek gerekir, tersi değil, çünkü aside su eklendiğinde, açığa çıkan tüm ısının konsantre olacağı asidin yüzeyinde daha hafif su olacaktır.

Sülfürik asidin endüstriyel üretimi (temas yöntemi):

1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 V 2 O 5 → 2SO 3

3) nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3 (oleum)

Ezilmiş saflaştırılmış yaş pirit (kükürt pirit) fırına üstten dökülür. akışkan yatak". Aşağıdan (ters akış prensibi) oksijenle zenginleştirilmiş hava geçirilir.
Bileşimi SO 2, O 2, su buharı (pirit ıslaktı) ve en küçük kül parçacıkları (demir oksit) olan fırın gazı fırından çıkar. Gaz, katı parçacıkların (bir siklon ve elektrostatik çökelticide) ve su buharının (bir kurutma kulesinde) safsızlıklarından arındırılır.
Kontak aparatında, reaksiyon hızını arttırmak için bir V205 katalizörü (vanadyum pentoksit) kullanılarak kükürt dioksit oksitlenir. Bir oksidin diğerine oksidasyon süreci geri dönüşümlüdür. Bu nedenle, doğrudan reaksiyonun seyri için en uygun koşullar seçilir - artan basınç (çünkü doğrudan reaksiyon, toplam hacimde bir azalma ile ilerler) ve 500 C'den yüksek olmayan bir sıcaklık (reaksiyon ekzotermiktir).

Absorpsiyon kulesinde sülfür oksit (VI), konsantre sülfürik asit tarafından emilir.
Su absorpsiyonu kullanılmaz, çünkü kükürt oksit, büyük miktarda ısı açığa çıkararak suda çözünür, dolayısıyla ortaya çıkan sülfürik asit kaynar ve buhara dönüşür. Sülfürik asit sisi oluşumunu önlemek için %98 konsantre sülfürik asit kullanın. Kükürt oksit böyle bir asitte çok iyi çözünür ve oleum oluşturur: H 2 SO 4 nSO 3

Sülfürik asidin kimyasal özellikleri:

H 2 SO 4 güçlü bir dibazik asittir, en güçlü mineral asitlerden biridir, yüksek polaritesi nedeniyle H - O bağı kolayca kırılır.

1) Sülfürik asit sulu çözeltide ayrışır , bir hidrojen iyonu ve bir asit kalıntısı oluşturarak:
H2SO4 \u003d H + + HSO 4 -;
HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.
Özet Denklemi:
H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

2) Sülfürik asidin metallerle etkileşimi:
Seyreltik sülfürik asit, yalnızca hidrojenin solundaki voltaj serisindeki metalleri çözer:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (razb) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) Sülfürik asit etkileşimibazik oksitler ile:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) Sülfürik asit ile etkileşimihidroksitler:
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O

5) Tuzlarla değişim reaksiyonları:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Beyaz bir BaS04 çökeltisinin oluşumu (asitlerde çözünmez) sülfürik asit ve çözünür sülfatları tespit etmek için kullanılır ( niteliksel tepki sülfat iyonuna).

Konsantre H 2 SO 4'ün özel özellikleri:

1) konsantre sülfürik asit güçlü oksitleyici ajan ; metallerle etkileşime girdiğinde (Au, Pt hariç), metalin aktivitesine bağlı olarak S +4 O 2 , S 0 veya H 2 S -2'ye geri döner. Isıtmadan Fe, Al, Cr - pasivasyon ile reaksiyona girmez. Değişken değerlikli metallerle etkileşime girdiğinde, ikincisi oksitlenir daha yüksek oksidasyon durumlarına seyreltik asit çözeltisi durumunda olduğundan daha: Fe0→ Fe 3+ , Cr 0→ Cr 3+ , Mn 0→Mn4+,sn 0→ 4+

aktif metal

8 Al + 15 H 2 SO 4 (kons.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H2S
4│2Al 0 – 6 e- → 2Al 3+ - oksidasyon
3│ S 6+ + 8e → S 2– restorasyon

4Mg+ 5H 2SO 4 → 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Orta aktivite metali

2Cr + 4 H 2 SO 4 (kons.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 - 6e → 2Cr 3+ - oksidasyon
1│ S 6+ + 6e → S 0 - restorasyon

Metal aktif değil

2Bi + 6H 2 SO 4 (kons.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO2
1│ 2Bi 0 - 6e → 2Bi 3+ - oksidasyon
3│ S 6+ + 2e →S 4+ - kurtarma

2Ag + 2H 2 SO 4 → Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2) Konsantre sülfürik asit, bazı metal olmayanları kural olarak maksimum oksidasyon durumuna oksitler, kendisi indirgenir.S+4O2:

C + 2H 2 SO 4 (kons.) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

S+ 2H 2 SO 4 (kons.) → 3SO 2 + 2H 2 O

2P+ 5H 2 SO 4 (kons.) → 5SO 2 + 2H 3 PO 4 + 2H 2 O

3) Karmaşık maddelerin oksidasyonu:
Sülfürik asit, HI ve HBr'yi serbest halojenlere oksitler:
2 KBr + 2H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + SO 2 + Br 2 + 2H 2 O
2 KI + 2H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2H 2 O
Konsantre sülfürik asit, klorür iyonlarını serbest klora oksitleyemez, bu da değişim reaksiyonu ile HCl elde edilmesini mümkün kılar:
NaCl + H2S04 (kons.) = NaHSO 4 + Hcl

Sülfürik asit, hidroksil grupları içeren organik bileşiklerden kimyasal olarak bağlı suyu uzaklaştırır. Etil alkolün konsantre sülfürik asit varlığında dehidrasyonu etilen üretimine yol açar:
C2H5OH \u003d C2H4 + H20.

Şeker, selüloz, nişasta ve diğer karbonhidratların sülfürik asitle temas etmesi sonucu kömürleşmesi dehidrasyonları ile açıklanır:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Herhangi bir asit, molekülü bir veya daha fazla hidrojen atomu ve bir asit kalıntısı içeren karmaşık bir maddedir.

Sülfürik asidin formülü H2SO4'tür. Bu nedenle, sülfürik asit molekülünün bileşimi iki hidrojen atomu ve asit kalıntısı S04 içerir.

Sülfür oksit su ile reaksiyona girdiğinde sülfürik asit oluşur.

SO3+H2O -> H2SO4

Saf %100 sülfürik asit (monohidrat), ekşi bir "bakır" tadı olan, yağ gibi viskoz, renksiz ve kokusuz ağır bir sıvıdır. Zaten +10 ° C sıcaklıkta katılaşır ve kristal bir kütleye dönüşür.

Konsantre sülfürik asit yaklaşık %95 H2SO4 içerir. Ve -20 °C'nin altındaki sıcaklıklarda donar.

Su ile etkileşim

Sülfürik asit suda yüksek oranda çözünür ve su ile her oranda karışır. Bu, büyük miktarda ısı açığa çıkarır.

Sülfürik asit havadaki su buharını emebilir. Bu özellik endüstride gazları kurutmak için kullanılır. Gazlar, sülfürik asitli özel kaplardan geçirilerek kurutulur. Tabii ki, bu yöntem sadece onunla reaksiyona girmeyen gazlar için kullanılabilir.

Sülfürik asit başta karbonhidratlar olmak üzere birçok organik madde ile temas ettiğinde bu maddelerin kömürleştiği bilinmektedir. Gerçek şu ki, su gibi karbonhidratlar hem hidrojen hem de oksijen içerir. Sülfürik asit onları bu elementlerden yoksun bırakır. Geriye kömür kalıyor.

Sulu bir H2SO4 çözeltisinde, turnusol ve metil turuncu göstergeleri kırmızıya döner, bu da bu çözeltinin ekşi bir tada sahip olduğunu gösterir.

metallerle etkileşim

Diğer asitler gibi, sülfürik asit de molekülündeki hidrojen atomlarını metal atomlarıyla değiştirme yeteneğine sahiptir. Hemen hemen tüm metallerle etkileşime girer.

seyreltik sülfürik asit normal bir asit gibi metallerle reaksiyona girer. Reaksiyonun bir sonucu olarak, asidik kalıntı SO4 ve hidrojen içeren bir tuz oluşur.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

ANCAK konsantre sülfürik asitçok güçlü bir oksitleyici ajandır. Voltaj serisindeki konumlarından bağımsız olarak tüm metalleri oksitler. Ve metallerle reaksiyona girdiğinde, kendisi SO2'ye indirgenir. Hidrojen salınmaz.

Сu + 2 H2SO4 (kons.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2 H2SO4 (kons) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Ancak altın, demir, alüminyum, platin grubu metaller sülfürik asitte oksitlenmezler. Bu nedenle sülfürik asit çelik tanklarda taşınır.

Bu tür reaksiyonlar sonucunda elde edilen sülfürik asit tuzlarına sülfat denir. Renksizdirler ve kolayca kristalleşirler. Bazıları suda oldukça çözünür. Sadece CaSO4 ve PbSO4 az çözünür. BaSO4, suda hemen hemen çözünmez.

Bazlarla etkileşim

Bir asidin bir bazla tepkimesine nötrleşme tepkimesi denir. Sülfürik asidin nötralizasyon reaksiyonunun bir sonucu olarak, asit kalıntısı SO4 ve su H2O'yu içeren bir tuz oluşur.

Sülfürik asit nötralizasyon reaksiyonlarına örnekler:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

Sülfürik asit, hem çözünür hem de çözünmeyen bazlarla nötralizasyon reaksiyonuna girer.

Sülfürik asit molekülünde iki hidrojen atomu bulunduğundan ve onu nötralize etmek için iki baz gerektiğinden, dibazik asitlere aittir.

Bazik oksitlerle etkileşim

İtibaren okul kursu kimya, oksitlerin çağrıldığını biliyoruz karmaşık maddeler içeren iki kimyasal element, bunlardan biri -2 oksidasyon durumunda oksijendir. Bazik oksitlere 1, 2 ve bazı 3 değerlik metallerinin oksitleri denir. Bazik oksit örnekleri: Li2O, Na2O, CuO, Ag2O, MgO, CaO, FeO, NiO.

Bazik oksitlerle sülfürik asit nötralizasyon reaksiyonuna girer. Böyle bir reaksiyon sonucunda bazlarla reaksiyonda olduğu gibi tuz ve su oluşur. Tuz asit kalıntısı S04'ü içerir.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

tuz etkileşimi

Sülfürik asit, daha zayıf veya uçucu asitlerin tuzlarıyla reaksiyona girerek bu asitleri onlardan uzaklaştırır. Bu reaksiyonun bir sonucu olarak, asidik tortusu SO4 olan bir tuz ve bir asit

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

Sülfürik asit ve bileşiklerinin kullanımı

Baryum lapası BaSO4 tutabilir röntgen. İnsan vücudunun içi boş organlarıyla dolduran radyologlar, onları inceler.

Tıpta ve inşaatta, doğal alçı CaSO4 * 2H2O, kalsiyum sülfat hidrat yaygın olarak kullanılmaktadır. Glauber tuzu Na2SO4 * 10H2O tıpta ve veterinerlikte, kimya endüstrisinde - soda ve cam üretimi için kullanılır. Bakır sülfat CuSO4 * 5H2O, onu zararlıları ve bitki hastalıklarını kontrol etmek için kullanan bahçıvanlar ve agronomistler tarafından bilinir.

Sülfürik asit, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır: kimya, metal işleme, petrol, tekstil, deri ve diğerleri.

Asitler kimyasal bileşikler, hidrojen atomları ve asidik kalıntılardan oluşur, örneğin SO4, SO3, PO4, vb. İnorganik ve organiktirler. İlki hidroklorik, fosforik, sülfür, nitrik, sülfürik asit içerir. İkincisi - asetik, palmitik, formik, stearik vb.

sülfürik asit nedir

Bu asit, iki hidrojen atomundan ve bir asit kalıntısı S04'ten oluşur. H2SO4 formülüne sahiptir.

Sülfürik asit veya aynı zamanda sülfat olarak da adlandırılan inorganik oksijen içeren dibazik asitleri ifade eder. Bu madde en agresif ve kimyasal olarak aktif olanlardan biri olarak kabul edilir. Çoğu kimyasal reaksiyonda oksitleyici bir ajan olarak görev yapar. Bu asit konsantre veya seyreltilmiş halde kullanılabilir, bu iki durumda biraz farklı kimyasal özelliklere sahiptir.

Fiziksel özellikler

Normal koşullar altında sülfürik asit sıvı hal, kaynama noktası yaklaşık 279.6 santigrat derece, katı kristallere dönüştüğünde donma noktası yüzde yüz için yaklaşık -10 derece ve yüzde 95 için yaklaşık -20 derecedir.

Saf %100 sülfat asidi yağlıdır. sıvı madde sudan neredeyse iki katı yoğunluğa sahip kokusuz ve renksiz - 1840 kg / m3.

Sülfat asidinin kimyasal özellikleri

Sülfürik asit metaller, bunların oksitleri, hidroksitleri ve tuzları ile reaksiyona girer. Su ile çeşitli oranlarda seyreltilir, farklı davranabilir, bu yüzden konsantre ve zayıf bir sülfürik asit çözeltisinin özelliklerine ayrı ayrı daha yakından bakalım.

konsantre sülfürik asit çözeltisi

Konsantre bir çözelti, yüzde 90 sülfat asidi içeren bir çözelti olarak kabul edilir. Böyle bir sülfürik asit çözeltisi, aktif olmayan metallerin yanı sıra metal olmayanlar, hidroksitler, oksitler, tuzlarla bile reaksiyona girebilir. Böyle bir sülfat asidi çözeltisinin özellikleri, konsantre nitrat asidinin özelliklerine benzer.

metallerle etkileşim

Konsantre bir sülfat asidi çözeltisinin, elektrokimyasal metal voltaj serilerinde (yani, en aktif olmayan) hidrojenin sağında bulunan metallerle kimyasal reaksiyonu sırasında, aşağıdaki maddeler oluşur: etkileşim gerçekleşir, su ve kükürt dioksit. Listelenen maddelerin etkileşimi sonucunda oluşan metaller arasında bakır (cuprum), cıva, bizmut, gümüş (argentum), platin ve altın (aurum) bulunur.

Aktif olmayan metallerle etkileşim

Voltaj serisinde hidrojenin solundaki metallerle, konsantre sülfürik asit biraz farklı davranır. Böyle bir kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak, aşağıdaki maddeler oluşur: belirli bir metalin sülfatı, hidrojen sülfür veya saf kükürt ve su. Böyle bir reaksiyonun gerçekleştiği metaller arasında ayrıca demir (ferum), magnezyum, manganez, berilyum, lityum, baryum, kalsiyum ve alüminyum, krom, nikel ve titanyum - bunlarla konsantre sülfat asidi reaksiyona girmez.

Metal olmayanlarla etkileşim

Bu madde güçlü bir oksitleyici ajandır, bu nedenle örneğin karbon (karbon) ve kükürt gibi metal olmayanlarla redoks kimyasal reaksiyonlarına katılabilir. Bu tür reaksiyonların bir sonucu olarak, su zorunlu olarak salınır. Bu madde karbona eklendiğinde karbondioksit ve kükürt dioksit de açığa çıkar. Ve kükürte asit eklerseniz, sadece kükürt dioksit ve su elde edersiniz. Böyle bir kimyasal reaksiyonda, sülfat asidi oksitleyici bir ajanın rolünü oynar.

Organik maddelerle etkileşim

Karbonizasyon, sülfürik asidin organik maddelerle reaksiyonları arasında ayırt edilebilir. Böyle bir süreç, belirli bir madde kağıt, şeker, lifler, ahşap vb. ile çarpıştığında meydana gelir. Bu durumda, her durumda karbon açığa çıkar. Reaksiyon sırasında oluşan karbon, aşırı miktarda sülfürik asit ile kısmen etkileşime girebilir. Fotoğraf, şekerin orta konsantrasyonda bir sülfat asidi çözeltisi ile reaksiyonunu göstermektedir.

tuzlarla reaksiyonlar

Ayrıca konsantre bir H2SO4 çözeltisi kuru tuzlarla reaksiyona girer. Bu durumda, tuzun yapısında bulunan metal sülfatın ve tuzun bileşiminde bulunan tortulu bir asidin oluştuğu standart bir değişim reaksiyonu meydana gelir. Ancak konsantre sülfürik asit, tuz çözeltileri ile reaksiyona girmez.

Diğer maddelerle etkileşim

Ayrıca, bu madde metal oksitler ve bunların hidroksitleri ile reaksiyona girebilir, bu durumlarda ilk metal sülfatta değişim reaksiyonları meydana gelir ve ikincisinde su salınır - aynı.

Zayıf bir sülfat asit çözeltisinin kimyasal özellikleri

Seyreltik sülfürik asit birçok madde ile reaksiyona girer ve tüm asitlerle aynı özelliklere sahiptir. Konsantrenin aksine, yalnızca aktif metallerle, yani bir dizi voltajda hidrojenin solundakilerle etkileşime girer. Bu durumda, herhangi bir asit durumunda olduğu gibi aynı ikame reaksiyonu meydana gelir. Bu hidrojeni serbest bırakır. Ayrıca, böyle bir asit çözeltisi, tuz çözeltileri ile etkileşime girer, bunun sonucunda, yukarıda tartışılan, oksitlerle - tıpkı konsantre gibi, hidroksitlerle - aynı şekilde bir değişim reaksiyonu meydana gelir. Sıradan sülfatlara ek olarak, hidroksit ve sülfürik asit etkileşiminin ürünü olan hidrosülfatlar da vardır.

Bir çözeltinin sülfürik asit veya sülfat içerip içermediği nasıl anlaşılır

Bu maddelerin bir çözeltide bulunup bulunmadığını belirlemek için, öğrenmenizi sağlayan sülfat iyonları için özel bir kalitatif reaksiyon kullanılır. Çözeltiye baryum veya bileşiklerinin eklenmesinden oluşur. Sonuç olarak, bir çökelti oluşabilir Beyaz renk(baryum sülfat), sülfatların veya sülfürik asidin varlığını gösterir.

Sülfürik asit nasıl üretilir?

Bu maddenin endüstriyel üretiminin en yaygın yöntemi demir piritten ekstraksiyonudur. Bu süreç, her biri belirli bir aşama olan üç aşamada gerçekleşir. Kimyasal reaksiyon. Onları düşünelim. İlk olarak, pirite oksijen eklenir ve daha sonraki reaksiyonlar için kullanılan ferum oksit ve kükürt dioksit oluşumuyla sonuçlanır. Bu etkileşim şu durumlarda gerçekleşir: Yüksek sıcaklık. Bunu, vanadyum oksit olan bir katalizör varlığında oksijen ilave edilerek kükürt trioksitin elde edildiği bir aşama takip eder. Şimdi, son aşamada, ortaya çıkan maddeye su eklenir ve sülfat asidi elde edilir. Bu, sülfat asidinin endüstriyel ekstraksiyonu için en yaygın işlemdir, en sık kullanılır çünkü pirit, bu makalede açıklanan maddenin sentezi için uygun en erişilebilir hammaddedir. Bu tür bir işlem kullanılarak elde edilen sülfürik asit, çeşitli endüstrilerde kullanılır - hem kimya endüstrisinde hem de diğer birçok sektörde, örneğin, petrol arıtma, cevher hazırlama, vb. Aynı zamanda birçok sentetik elyafın üretim teknolojisinde de sıklıkla kullanılır.