Strukturaviy formula

To'g'ri, empirik yoki yalpi formula: H2SO4

Sulfat kislotaning kimyoviy tarkibi

Molekulyar og'irligi: 98.076

Sulfat kislota H 2 SO 4 kuchli ikki asosli kislota bo'lib, oltingugurtning eng yuqori oksidlanish darajasiga (+6) mos keladi. Oddiy sharoitlarda konsentrlangan sulfat kislota og'ir yog'li suyuqlik, rangsiz va hidsiz, nordon "mis" ta'mga ega. Texnologiyada sulfat kislota uning suv va sulfat angidrid SO 3 bilan aralashmalari deb ataladi. Agar SO 3: H 2 O ning molyar nisbati 1 dan kam bo'lsa, bu sulfat kislotaning suvli eritmasi, agar 1 dan ortiq bo'lsa - SO 3 ning sulfat kislotadagi (oleum) eritmasi.

Ism

XVIII-XIX asrlarda porox uchun oltingugurt vitriol zavodlarida oltingugurt piritlaridan (pirit) ishlab chiqarilgan. O'sha paytda sulfat kislota "vitriol moyi" deb nomlangan (qoida tariqasida, u konsistentsiyasi yog'ga o'xshash kristalli gidrat edi), uning tuzlari (aniqrog'i, kristalli gidratlar) nomining kelib chiqishi - vitriol, shubhasiz, shu erdan.

Sulfat kislota olish

Sanoat (kontakt) usuli

Sanoatda sulfat kislota oltingugurt dioksidini (oltingugurt yoki oltingugurt piritini yoqish paytida hosil bo'lgan oltingugurtli gaz) trioksid (oltingugurt angidrid) ga oksidlanishi, so'ngra SO 3 ning suv bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi. Bu usul bilan olingan sulfat kislota kontakt deb ham ataladi (konsentratsiyasi 92-94%).

Azotli (minora) usuli

Ilgari sulfat kislota maxsus minoralarda faqat azotli usulda olingan va kislota minora kislotasi (75% konsentratsiya) deb nomlangan. Bu usulning mohiyati oltingugurt dioksidini suv ishtirokida azot dioksidi bilan oksidlanishidir.

Boshqa yo'l

Vodorod sulfidi (H 2 S) sulfatni (SO 4 -) tuzdan (Cu, Ag, Pb, Hg metallari bilan) siqib chiqarganda, sulfat kislota qo'shimcha mahsulot hisoblanadi. Ushbu metallarning sulfidlari eng yuqori quvvatga ega, shuningdek, o'ziga xos qora rangga ega.

Jismoniy va jismoniy Kimyoviy xossalari

Juda kuchli kislota, 18 o C da pK a (1) \u003d -2,8, pK a (2) \u003d 1,92 (K z 1,2 10 -2); molekuladagi bog'lanish uzunligi S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH burchagi 104°, OSO 119°; qaynab, azeotrop aralashmani hosil qiladi (98,3% H 2 SO 4 va 1,7% H 2 O qaynash nuqtasi 338,8 ° C). 100% H 2 SO 4 tarkibiga mos keladigan sulfat kislota tarkibiga ega (%): H 2 SO 4 99,5, HSO 4 - - 0,18, H 3 SO 4 + - 0,14, H 3 O + - 0,09, H 2 S 2 O 7, - 0,04, HS 2 O 7 - - 0,05. Suv va SO 3 bilan barcha nisbatda aralashadi. Suvli eritmalarda sulfat kislota deyarli butunlay H 3 O +, HSO 3 + va 2HSO 4 - ga ajraladi. H 2 SO 4 nH 2 O gidratlarini hosil qiladi, bu erda n = 1, 2, 3, 4 va 6,5.

Oleum

Sulfat angidrid SO 3 ning sulfat kislotadagi eritmalari oleum deb ataladi, ular ikkita H 2 SO 4 SO 3 va H 2 SO 4 2SO 3 birikmalarini hosil qiladi. Oleum tarkibida pirosulfat kislotalar ham mavjud. Sulfat kislotaning suvli eritmalarining qaynash nuqtasi uning konsentratsiyasi ortishi bilan ortadi va 98,3% H 2 SO 4 tarkibida maksimal darajaga etadi. Oleumning qaynash nuqtasi SO 3 miqdori ortishi bilan kamayadi. Sulfat kislotaning suvli eritmalari konsentratsiyasining oshishi bilan eritmalar ustidagi umumiy bug 'bosimi pasayadi va 98,3% H 2 SO 4 miqdorida minimal darajaga etadi. Oleumdagi SO 3 kontsentratsiyasining oshishi bilan uning ustidagi umumiy bug 'bosimi ortadi. Sulfat kislota va oleumning suvli eritmalari ustidagi bug' bosimini quyidagi tenglama bilan hisoblash mumkin:

log p=A-B/T+2,126

A va B koeffitsientlarining qiymatlari sulfat kislota kontsentratsiyasiga bog'liq. Sulfat kislotaning suvli eritmalari ustidagi bug ', H 2 SO 4 va SO 3 suv bug'lari aralashmasidan iborat bo'lib, bug'ning tarkibi sulfat kislotaning barcha konsentrasiyalarida suyuqlik tarkibidan farq qiladi, mos keladigan azeotrop aralashmadan tashqari. Harorat ko'tarilgach, dissotsiatsiya kuchayadi. Oleum H 2 SO 4 · SO 3 maksimal yopishqoqlikka ega, harorat oshishi bilan ē kamayadi. Elektr qarshiligi sulfat kislota SO 3 va 92% H 2 SO 4 konsentratsiyasida minimal va 84 va 99,8% H 2 SO 4 konsentratsiyasida maksimal bo'ladi. Oleum uchun minimal r 10% SO 3 konsentratsiyasida bo'ladi. Harorat ko'tarilganda sulfat kislotaning r si ortadi. Dielektrik doimiy 100% sulfat kislota 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); kriyoskopik doimiy 6,12, ebulioskopik doimiy 5,33; sulfat kislota bug'ining havodagi diffuziya koeffitsienti haroratga qarab o'zgaradi; D = 1,67 10⁻⁵T3/2 sm²/s.

Kimyoviy xossalari

Konsentrlangan shakldagi sulfat kislota qizdirilganda juda kuchli oksidlovchi moddadir. HI va qisman HBr ni erkin galogenlarga oksidlaydi. Ko'pgina metallarni oksidlaydi (istisnolar: Au, Pt, Ir, Rh, Ta.). Bunda konsentrlangan sulfat kislota SO 2 ga tushiriladi. Sovuqda konsentrlangan sulfat kislotada Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba passivlanadi va reaksiyalar davom etmaydi. Eng kuchli qaytaruvchi moddalar bilan konsentrlangan sulfat kislota S va H 2 S gacha kamayadi. Konsentrlangan sulfat kislota suv bug'ini o'zlashtiradi, shuning uchun u gazlarni, suyuqliklarni va quritish uchun ishlatiladi. qattiq moddalar, masalan, quritgichlarda. Biroq, konsentrlangan H 2 SO 4 vodorod tomonidan qisman kamayadi, shuning uchun uni quritish uchun ishlatib bo'lmaydi. Organik birikmalardan suvni ajratish va bir vaqtning o'zida qora uglerod (ko'mir) qoldirib, konsentrlangan sulfat kislota yog'och, shakar va boshqa moddalarning karbonlanishiga olib keladi. Suyultirilgan H 2 SO 4 vodorodning chap tomonidagi elektrokimyoviy kuchlanish qatoridagi barcha metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Suyultirilgan H 2 SO 4 uchun oksidlanish xossalari xarakterli emas. Sulfat kislota ikki qator tuzlarni hosil qiladi: o'rta - sulfatlar va kislotali - gidrosulfatlar, shuningdek efirlar. Peroksomonosulfat (yoki Karo kislotasi) H 2 SO 5 va peroksodisulfat H 2 S 2 O 8 kislotalari ma'lum. Sulfat kislota asosiy oksidlar bilan ham reaksiyaga kirishib, sulfat va suv hosil qiladi. Metallga ishlov berish korxonalarida sulfat kislota eritmasi ishlab chiqarish jarayonida kuchli isitishga duchor bo'lgan metall buyumlar yuzasidan metall oksidi qatlamini olib tashlash uchun ishlatiladi. Shunday qilib, temir oksidi sulfat kislotaning qizdirilgan eritmasi ta'sirida choyshab yuzasidan chiqariladi. Sulfat kislota va uning eruvchan tuzlariga sifatli reaktsiya ularning eruvchan bariy tuzlari bilan o'zaro ta'siri bo'lib, ular, masalan, suvda va kislotalarda erimaydigan bariy sulfatning oq cho'kmasini hosil qiladi.

Ilova

Sulfat kislota ishlatiladi:

  • rudalarni qayta ishlashda, ayniqsa noyob elementlarni, jumladan uran, iridiy, sirkoniy, osmiy va boshqalarni olishda;
  • mineral o'g'itlar ishlab chiqarishda;
  • qo'rg'oshin batareyalarida elektrolit sifatida;
  • turli mineral kislotalar va tuzlarni olish;
  • kimyoviy tolalar, bo'yoqlar, tutun hosil qiluvchi va portlovchi moddalar ishlab chiqarishda;
  • neft, metallga ishlov berish, to'qimachilik, charm va boshqa sanoat tarmoqlarida;
  • oziq-ovqat sanoatida - oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatga olingan E513 (emulsifikator);
  • sanoat organik sintezida reaksiyalarda:
    • suvsizlanish (dietil efir, efirlarni olish);
    • hidratsiya (etilendan etanol);
    • sulfonatsiya (sintetik yuvish vositalari va bo'yoqlar ishlab chiqarishda oraliq mahsulotlar);
    • alkillanish (izooktan, polietilen glikol, kaprolaktam olish) va boshqalar.
    • Distillangan suv ishlab chiqarishda filtrlarda qatronlarni qayta tiklash uchun.

Oltingugurt kislotasining jahon ishlab chiqarishi taxminan. Yiliga 160 million tonna. Sulfat kislotaning eng yirik iste'molchisi mineral o'g'itlar ishlab chiqarishdir. P 2 O 5 fosforli o'g'itlar uchun sulfat kislota massasi 2,2-3,4 marta, (NH 4) 2 SO 4 sulfat kislota uchun esa iste'mol qilingan (NH 4) 2 SO 4 massasining 75% i sarflanadi. Shuning uchun sulfat kislota zavodlari odatda mineral o'g'itlar ishlab chiqarish zavodlari bilan birgalikda quriladi.

Tarixiy ma'lumotlar

Sulfat kislota qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lib, tabiatda erkin shaklda, masalan, vulqonlar yaqinidagi ko'llar shaklida uchraydi. Ehtimol, alum yoki temir sulfat "yashil tosh" ni kaltsiylash natijasida olingan kislota gazlari haqida birinchi eslatma arab kimyogari Jobir ibn Hayyonga tegishli yozuvlarda uchraydi. 9-asrda fors alkimyogari Ar-Roziy temir va mis sulfat aralashmasini (FeSO 4 7H 2 O va CuSO 4 5 H 2 O) kaltsiylab, sulfat kislota eritmasini ham oldi. Bu usul 13-asrda yashagan evropalik kimyogar Albert Magnus tomonidan takomillashtirgan. Temir sulfatdan sulfat kislota ishlab chiqarish sxemasi - temir (II) sulfatning termal parchalanishi, keyin aralashmani sovutish. Alkimyogar Valentin (XIII asr) asarlarida oltingugurt va selitra kukunlari aralashmasini suv bilan yoqish natijasida ajralib chiqadigan gazni (oltingugurt angidridini) singdirish orqali sulfat kislota olish usuli tasvirlangan. Keyinchalik, bu usul deb ataladigan narsaning asosini tashkil etdi. "kamera" usuli, sulfat kislotada erimaydigan qo'rg'oshin bilan qoplangan kichik kameralarda amalga oshiriladi. SSSRda bunday usul 1955 yilgacha mavjud edi.XV asrning alkimyogarlari oltingugurtdan arzonroq va keng tarqalgan xom ashyo bo'lgan oltingugurt piritidan sulfat kislota olish usulini ham bilishgan. Oltingugurt kislotasi shu tarzda 300 yil davomida, oz miqdorda shisha retortlarda ishlab chiqarilgan. Keyinchalik, katalizning rivojlanishi tufayli bu usul sulfat kislota sintezi uchun kamera usulini almashtirdi. Hozirgi vaqtda oltingugurt kislotasi oltingugurt oksidi (IV) oltingugurt oksidi (VI) ga katalitik oksidlanish (V 2 O 5 da) va oltingugurt oksidi (VI) ning 70% sulfat kislotada erishi natijasida oleum hosil bo'ladi. Rossiyada sulfat kislota ishlab chiqarish birinchi marta 1805 yilda Moskva yaqinida Zvenigorod tumanida tashkil etilgan. 1913 yilda Rossiya sulfat kislota ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda 13-o'rinni egalladi.

Qo'shimcha ma'lumot

Sulfat kislotaning eng kichik tomchilari atmosferaning o'rta va yuqori qismida ko'p miqdorda oltingugurt bo'lgan suv bug'lari va vulqon kulining reaktsiyasi natijasida hosil bo'lishi mumkin. Olingan suspenziya, sulfat kislota bulutlarining yuqori albedosi tufayli quyosh nurining sayyora yuzasiga etib borishini qiyinlashtiradi. Shuning uchun (shuningdek, atmosferaning yuqori qatlamlarida quyosh nurining sayyoraga etib borishini qiyinlashtiradigan ko'p miqdordagi mayda vulqon kul zarralari natijasida), ayniqsa kuchli vulqon otilishidan keyin sezilarli iqlim o'zgarishlari sodir bo'lishi mumkin. Masalan, Ksudach vulqonining otilishi (Kamchatka yarim oroli, 1907) natijasida atmosferada changning ko'payishi taxminan 2 yil davom etdi va hatto Parijda ham oltingugurt kislotasining kumushsimon bulutlari kuzatildi. 1991 yilda atmosferaga 3 10 7 tonna oltingugurt yuborgan Pinatubo vulqonining portlashi 1992 va 1993 yillar 1991 va 1994 yillarga qaraganda ancha sovuqroq bo'lishiga olib keldi.

Standartlar

  • Sulfat kislota texnik GOST 2184-77
  • Sulfat kislota batareyasi. Texnik shartlar GOST 667-73
  • Maxsus tozalikdagi sulfat kislota. Texnik xususiyatlar GOST 1422-78
  • Reaktivlar. Sulfat kislota. Texnik shartlar GOST 4204-77

Jismoniy xususiyatlar sulfat kislota:
Og'ir yog'li suyuqlik ("vitriol");
zichligi 1,84 g/sm3; uchuvchan bo'lmagan, suvda juda eriydi - kuchli isitish bilan; t°pl. = 10,3 ° S, bp \u003d 296 ° C, juda gigroskopik, suvni olib tashlash xususiyatiga ega (qog'oz, yog'och, shakarni yoqish).

Hidratsiyaning issiqligi shunchalik kattaki, aralashma qaynab, sachratib, kuyishga olib kelishi mumkin. Shuning uchun suvga kislota qo'shish kerak, aksincha emas, chunki kislotaga suv qo'shilganda, engilroq suv kislota yuzasida bo'ladi, bu erda chiqarilgan barcha issiqlik to'planadi.

Sulfat kislotani sanoat ishlab chiqarish (kontakt usuli):

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)

Maydalangan tozalangan ho'l pirit (oltingugurt piriti) yuqoridan pishirish uchun pechga quyiladi. suyuqlashtirilgan yotoq". Pastdan (qarshi oqim printsipi) kislorod bilan boyitilgan havo o'tadi.
O'choq gazi o'choqdan chiqadi, uning tarkibi: SO 2, O 2, suv bug'lari (pirit nam edi) va shlakning eng kichik zarralari (temir oksidi). Gaz qattiq zarrachalarning aralashmalaridan (siklon va elektrostatik cho'ktirgichda) va suv bug'idan (quritish minorasida) tozalanadi.
Aloqa apparatida oltingugurt dioksidi reaksiya tezligini oshirish uchun V 2 O 5 katalizatori (vanadiy pentoksid) yordamida oksidlanadi. Bir oksidning boshqa oksidga oksidlanish jarayoni teskari. Shuning uchun to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyaning borishi uchun optimal sharoitlar tanlanadi - bosimning oshishi (chunki to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya umumiy hajmning pasayishi bilan davom etadi) va 500 C dan yuqori bo'lmagan harorat (chunki reaksiya ekzotermik).

Absorbsion minorada oltingugurt oksidi (VI) konsentrlangan sulfat kislota tomonidan so'riladi.
Suvni yutish ishlatilmaydi, chunki oltingugurt oksidi ko'p miqdorda issiqlik chiqishi bilan suvda eriydi, shuning uchun hosil bo'lgan sulfat kislota qaynaydi va bug'ga aylanadi. Sulfat kislota bug'ining paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun 98% konsentrlangan sulfat kislotadan foydalaning. Oltingugurt oksidi bunday kislotada juda yaxshi eriydi va oleum hosil qiladi: H 2 SO 4 nSO 3

Sulfat kislotaning kimyoviy xossalari:

H 2 SO 4 kuchli ikki asosli kislota, eng kuchli mineral kislotalardan biri bo'lib, yuqori qutbliligi tufayli H - O bog'i osongina uziladi.

1) Sulfat kislota suvli eritmada dissotsilanadi vodorod ioni va kislota qoldig'ini hosil qiladi:
H 2 SO 4 \u003d H + + HSO 4 -;
HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.
Xulosa tenglama:
H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

2) Sulfat kislotaning metallar bilan o'zaro ta'siri:
Suyultirilgan sulfat kislota faqat vodorodning chap tomonidagi kuchlanish qatoridagi metallarni eritadi:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (razb) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) Sulfat kislotaning o'zaro ta'siriasosiy oksidlar bilan:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) Sulfat kislotaning o'zaro ta'sirigidroksidlar:
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) Tuzlar bilan almashinish reaksiyalari:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
BaSO 4 ning oq cho'kmasi (kislotalarda erimaydigan) hosil bo'lishi sulfat kislota va eruvchan sulfatlarni aniqlash uchun ishlatiladi ( sifatli reaktsiya sulfat ioniga).

Konsentrlangan H 2 SO 4 ning maxsus xususiyatlari:

1) konsentrlangan sulfat kislota hisoblanadi kuchli oksidlovchi vosita ; metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda (Au, Pt bundan mustasno) metallning faolligiga qarab S +4 O 2, S 0 yoki H 2 S -2 gacha tiklanadi. Isitishsiz Fe, Al, Cr bilan reaksiyaga kirishmaydi - passivatsiya. Valentligi o'zgaruvchan metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda, ikkinchisi oksidlanadi yuqori oksidlanish darajalariga suyultirilgan kislota eritmasiga qaraganda: Fe0→ Fe 3+, Cr 0→ Cr 3+ , Mn 0→Mn4+,sn 0→ sn 4+

faol metall

8 Al + 15 H 2 SO 4 (konk.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H 2 S
4│2Al 0 – 6 e- → 2Al 3+ - oksidlanish
3│ S 6+ + 8e → S 2– tiklash

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

O'rta faollikdagi metall

2Cr + 4 H 2 SO 4 (konk.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 - 6e → 2Cr 3+ - oksidlanish
1│ S 6+ + 6e → S 0 - tiklash

Metall faol emas

2Bi + 6H 2 SO 4 (konk.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO2
1│ 2Bi 0 - 6e → 2Bi 3+ - oksidlanish
3│ S 6+ + 2e →S 4+ - tiklash

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

2) Konsentrlangan sulfat kislota ba'zi metall bo'lmaganlarni oksidlaydi, qoida tariqasida, maksimal oksidlanish darajasiga qadar o'zi kamayadi.S+4O2:

C + 2H 2 SO 4 (konc) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

S+ 2H 2 SO 4 (konk) → 3SO 2 + 2H 2 O

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

3) Murakkab moddalarning oksidlanishi:
Sulfat kislota HI va HBr ni erkin galogenlarga oksidlaydi:
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
Konsentrlangan sulfat kislota xlorid ionlarini erkin xlorgacha oksidlay olmaydi, bu almashinuv reaktsiyasi orqali HCl ni olish imkonini beradi:
NaCl + H 2 SO 4 (kons.) = NaHSO 4 + HCl

Sulfat kislota gidroksil guruhlari bo'lgan organik birikmalardan kimyoviy bog'langan suvni olib tashlaydi. Konsentrlangan sulfat kislota ishtirokida etil spirtining suvsizlanishi etilen hosil bo'lishiga olib keladi:
C 2 H 5 OH \u003d C 2 H 4 + H 2 O.

Sulfat kislota bilan aloqa qilganda shakar, tsellyuloza, kraxmal va boshqa uglevodlarning kuyishi ham ularning suvsizlanishi bilan izohlanadi:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Har qanday kislota murakkab modda bo'lib, uning molekulasida bir yoki bir nechta vodorod atomlari va kislota qoldig'i mavjud.

Sulfat kislotaning formulasi H2SO4. Shuning uchun sulfat kislota molekulasi tarkibiga ikkita vodorod atomi va kislota qoldig'i SO4 kiradi.

Oltingugurt oksidi suv bilan reaksiyaga kirishganda sulfat kislota hosil bo'ladi

SO3+H2O -> H2SO4

Sof 100% sulfat kislota (monogidrat) ogʻir suyuqlik, moydek yopishqoq, rangsiz va hidsiz, nordon “mis” taʼmiga ega. Allaqachon +10 ° C haroratda u qattiqlashadi va kristall massaga aylanadi.

Konsentrlangan sulfat kislota taxminan 95% H2SO4 ni o'z ichiga oladi. Va -20 ° C dan past haroratlarda muzlaydi.

Suv bilan o'zaro ta'siri

Sulfat kislota suvda yaxshi eriydi, u bilan har qanday nisbatda aralashadi. Bu katta miqdordagi issiqlikni chiqaradi.

Sulfat kislota havodan suv bug'ini o'zlashtirishga qodir. Bu xususiyat sanoatda gazlarni quritish uchun ishlatiladi. Gazlar sulfat kislotasi solingan maxsus idishlardan o‘tkazib quritiladi. Albatta, bu usul faqat u bilan reaksiyaga kirishmaydigan gazlar uchun ishlatilishi mumkin.

Ma'lumki, sulfat kislota ko'plab organik moddalar, ayniqsa uglevodlar bilan aloqa qilganda, bu moddalar ko'mirlanadi. Gap shundaki, uglevodlar suv kabi vodorod va kislorodni ham o'z ichiga oladi. Sulfat kislota ularni bu elementlardan mahrum qiladi. Qolgan narsa ko'mir.

H2SO4 ning suvli eritmasida lakmus va metil apelsin indikatorlari qizil rangga aylanadi, bu esa bu eritmaning nordon ta'mga ega ekanligini ko'rsatadi.

Metallar bilan o'zaro ta'siri

Boshqa har qanday kislota singari, sulfat kislota ham molekulasidagi vodorod atomlarini metall atomlari bilan almashtirishga qodir. U deyarli barcha metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

suyultirilgan sulfat kislota oddiy kislota kabi metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasida kislotali qoldiq SO4 va vodorod bo'lgan tuz hosil bo'ladi.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

LEKIN konsentrlangan sulfat kislota juda kuchli oksidlovchi moddadir. U kuchlanish seriyasidagi holatidan qat'i nazar, barcha metallarni oksidlaydi. Va metallar bilan reaksiyaga kirishganda, uning o'zi SO2 ga kamayadi. Vodorod ajralib chiqmaydi.

Su + 2 H2SO4 (konc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

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

Ammo oltin, temir, alyuminiy, platina guruhidagi metallar sulfat kislotada oksidlanmaydi. Shuning uchun sulfat kislota po'lat rezervuarlarda tashiladi.

Bunday reaksiyalar natijasida olingan sulfat kislota tuzlari sulfatlar deyiladi. Ular rangsiz va oson kristallanadi. Ulardan ba'zilari suvda yaxshi eriydi. Faqat CaSO4 va PbSO4 kam eriydi. BaSO4 suvda deyarli erimaydi.

Bazalar bilan o'zaro ta'sir qilish


Kislotaning asos bilan reaksiyasiga neytrallanish reaksiyasi deyiladi. Sulfat kislotaning neytrallanish reaktsiyasi natijasida kislota qoldig'i SO4 va suv H2O bo'lgan tuz hosil bo'ladi.

Sulfat kislotani neytrallash reaksiyalariga misollar:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

Sulfat kislota eriydigan va erimaydigan asoslar bilan neytrallanish reaktsiyasiga kiradi.

Sulfat kislota molekulasida ikkita vodorod atomi bo'lgani uchun va uni neytrallash uchun ikkita asos kerak bo'lganligi sababli, u ikki asosli kislotalarga tegishli.

Asosiy oksidlar bilan o'zaro ta'siri

Kimdan maktab kursi kimyo, biz bilamizki, oksidlar deyiladi murakkab moddalar, ikkitasini o'z ichiga oladi kimyoviy element, ulardan biri -2 oksidlanish holatidagi kisloroddir. Asosiy oksidlar 1, 2 va ba'zi 3 valentlik metallarning oksidlari deyiladi. Asosiy oksidlarga misollar: Li2O, Na2O, CuO, Ag2O, MgO, CaO, FeO, NiO.

Asosiy oksidlar bilan sulfat kislota neytrallanish reaktsiyasiga kiradi. Bunday reaktsiya natijasida, asoslar bilan reaktsiyada bo'lgani kabi, tuz va suv hosil bo'ladi. Tuz tarkibida SO4 kislota qoldig'i mavjud.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Tuzning o'zaro ta'siri

Sulfat kislota kuchsizroq yoki uchuvchi kislotalarning tuzlari bilan reaksiyaga kirishib, bu kislotalarni ulardan siqib chiqaradi. Ushbu reaksiya natijasida kislotali qoldiq SO4 va kislota bo'lgan tuz

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

Sulfat kislota va uning birikmalaridan foydalanish


Bariy pyuresi BaSO4 ni saqlab qolishga qodir rentgen nurlari. Uni inson tanasining ichi bo'sh organlari bilan to'ldirib, rentgenologlar ularni tekshiradilar.

Tibbiyot va qurilishda tabiiy gips CaSO4 * 2H2O, kaltsiy sulfatgidrat keng qo'llaniladi. Glauber tuzi Na2SO4 * 10H2O tibbiyot va veterinariyada, kimyo sanoatida soda va shisha ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Mis sulfat CuSO4 * 5H2O zararkunandalar va o'simlik kasalliklarini nazorat qilish uchun foydalanadigan bog'bonlar va agronomlarga ma'lum.

Sulfat kislota turli sohalarda keng qo'llaniladi: kimyo, metallga ishlov berish, neft, to'qimachilik, charm va boshqalar.

Kislotalar kimyoviy birikmalar, vodorod atomlari va kislotali qoldiqlardan iborat, masalan, SO4, SO3, PO4 va boshqalar Ular noorganik va organikdir. Birinchisiga xlorid, fosforik, sulfid, nitrat, sulfat kislota kiradi. Ikkinchisiga - sirka, palmitik, formik, stearik va boshqalar.

Sulfat kislota nima

Bu kislota ikkita vodorod atomi va kislota qoldig'i SO4 dan iborat. U H2SO4 formulasiga ega.

Sulfat kislota yoki u ham deyilganidek, sulfat, noorganik kislorod o'z ichiga olgan ikki asosli kislotalarni anglatadi. Ushbu modda eng agressiv va kimyoviy faol moddalardan biri hisoblanadi. Ko'pgina kimyoviy reaktsiyalarda u oksidlovchi vosita sifatida ishlaydi. Ushbu kislota konsentrlangan yoki suyultirilgan shaklda ishlatilishi mumkin, bu ikki holatda u bir oz boshqacha kimyoviy xususiyatlarga ega.

Jismoniy xususiyatlar

Oddiy sharoitlarda sulfat kislota mavjud suyuqlik holati, uning qaynash nuqtasi taxminan 279,6 daraja Selsiy, muzlash nuqtasi, qattiq kristallarga aylanganda, yuz foiz uchun taxminan -10 daraja va 95 foiz uchun -20 atrofida.

Sof 100% sulfat kislota yog'li hisoblanadi suyuq modda hidsiz va rangsiz, zichligi suvdan deyarli ikki baravar ko'p - 1840 kg / m3.

Sulfat kislotaning kimyoviy xossalari

Sulfat kislota metallar, ularning oksidlari, gidroksidlari va tuzlari bilan reaksiyaga kirishadi. Suv bilan har xil nisbatda suyultirilgan, u boshqacha harakat qilishi mumkin, shuning uchun sulfat kislotaning konsentrlangan va kuchsiz eritmasining xususiyatlarini alohida ko'rib chiqaylik.

konsentrlangan sulfat kislota eritmasi

Konsentrlangan eritma 90% dan sulfat kislota o'z ichiga olgan eritma hisoblanadi. Sulfat kislotaning bunday eritmasi hatto faol bo'lmagan metallar bilan ham, metall bo'lmaganlar, gidroksidlar, oksidlar, tuzlar bilan ham reaksiyaga kirisha oladi. Sulfat kislotaning bunday eritmasining xossalari konsentrlangan nitrat kislotaga o'xshaydi.

Metallar bilan o'zaro ta'siri

Konsentrlangan sulfat kislota eritmasining vodorodning o'ng tomonida joylashgan metallar bilan elektrokimyoviy kuchlanish seriyasida (ya'ni, eng faol bo'lmagan) kimyoviy reaktsiyasi paytida quyidagi moddalar hosil bo'ladi: metall sulfati. o'zaro ta'sir, suv va oltingugurt dioksidi sodir bo'ladi. Ro'yxatda keltirilgan moddalar hosil bo'lgan o'zaro ta'sir natijasida metallarga mis (kuprum), simob, vismut, kumush (argentum), platina va oltin (aurum) kiradi.

Faol bo'lmagan metallar bilan o'zaro ta'siri

Voltaj qatorida vodorodning chap tomonida joylashgan metallar bilan konsentrlangan sulfat kislota biroz boshqacha harakat qiladi. Bunday kimyoviy reaksiya natijasida quyidagi moddalar hosil bo'ladi: ma'lum bir metalning sulfati, vodorod sulfidi yoki toza oltingugurt va suv. Bunday reaksiya sodir bo'ladigan metallarga, shuningdek, temir (ferum), magniy, marganets, berilliy, litiy, bariy, kaltsiy va alyuminiy, xromdan tashqari, vodorodning chap tomonidagi kuchlanishlar qatoridagi boshqa barcha metallar kiradi. nikel va titanium - ular bilan konsentrlangan sulfat kislota reaksiyaga kirishmaydi.

Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri

Ushbu modda kuchli oksidlovchi vositadir, shuning uchun u metall bo'lmaganlar, masalan, uglerod (uglerod) va oltingugurt bilan oksidlanish-qaytarilish kimyoviy reaktsiyalarida qatnasha oladi. Bunday reaktsiyalar natijasida suv majburiy ravishda chiqariladi. Ushbu modda uglerodga qo'shilsa, karbonat angidrid va oltingugurt dioksidi ham ajralib chiqadi. Va agar siz oltingugurtga kislota qo'shsangiz, siz faqat oltingugurt dioksidi va suv olasiz. Bunday kimyoviy reaktsiyada sulfat kislota oksidlovchi vosita rolini o'ynaydi.

Organik moddalar bilan o'zaro ta'siri

Sulfat kislotaning organik moddalar bilan reaksiyalari orasida karbonlanishni ajratish mumkin. Bunday jarayon berilgan modda qog'oz, shakar, tolalar, yog'och va boshqalar bilan to'qnashganda sodir bo'ladi, bu holda uglerod har qanday holatda ham ajralib chiqadi. Reaksiya jarayonida hosil bo'lgan uglerod ortiqcha miqdorda sulfat kislota bilan qisman o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Fotosuratda shakarning o'rta konsentratsiyali sulfat kislota eritmasi bilan reaktsiyasi ko'rsatilgan.

Tuzlar bilan reaksiyalar

Shuningdek, H2SO4 ning konsentrlangan eritmasi quruq tuzlar bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday holda, standart almashinuv reaktsiyasi sodir bo'ladi, unda tuz tarkibida mavjud bo'lgan metall sulfat va tuz tarkibida bo'lgan qoldiqli kislota hosil bo'ladi. Biroq konsentrlangan sulfat kislota tuz eritmalari bilan reaksiyaga kirishmaydi.

Boshqa moddalar bilan o'zaro ta'siri

Shuningdek, bu modda metall oksidlari va ularning gidroksidlari bilan reaksiyaga kirishishi mumkin, bu hollarda almashinuv reaktsiyalari sodir bo'ladi, birinchi metall sulfat va suv chiqariladi, ikkinchisida - bir xil.

Sulfat kislotaning kuchsiz eritmasining kimyoviy xossalari

Suyultirilgan sulfat kislota ko'plab moddalar bilan reaksiyaga kirishadi va barcha kislotalar bilan bir xil xususiyatlarga ega. U, konsentrlangandan farqli o'laroq, faqat faol metallar, ya'ni bir qator kuchlanishlarda vodorodning chap tomonida joylashgan metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday holda, har qanday kislotada bo'lgani kabi, xuddi shunday almashtirish reaktsiyasi sodir bo'ladi. Bu vodorodni chiqaradi. Shuningdek, bunday kislota eritmasi tuz eritmalari bilan o'zaro ta'sir qiladi, buning natijasida yuqorida muhokama qilingan oksidlar bilan - xuddi konsentrlangan, gidroksidlar bilan - xuddi shunday almashinuv reaktsiyasi sodir bo'ladi. Oddiy sulfatlardan tashqari, gidroksid va sulfat kislotaning o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan gidrosulfatlar ham mavjud.

Eritmada sulfat kislota yoki sulfat borligini qanday aniqlash mumkin

Ushbu moddalarning eritmada mavjudligini aniqlash uchun sulfat ionlari uchun maxsus sifatli reaktsiya qo'llaniladi, bu sizga aniqlash imkonini beradi. Bu eritmaga bariy yoki uning birikmalarini qo'shishdan iborat. Natijada, cho'kma hosil bo'lishi mumkin oq rang(bariy sulfat), sulfatlar yoki sulfat kislota mavjudligini ko'rsatadi.

Sulfat kislota qanday ishlab chiqariladi?

Ushbu moddani sanoat ishlab chiqarishning eng keng tarqalgan usuli - uni temir piritdan olish. Bu jarayon uch bosqichda sodir bo'ladi, ularning har biri ma'lum kimyoviy reaksiya. Keling, ularni ko'rib chiqaylik. Birinchidan, kislorod piritga qo'shiladi, natijada ferum oksidi va oltingugurt dioksidi hosil bo'ladi, bu keyingi reaktsiyalar uchun ishlatiladi. Bu shovqin qachon sodir bo'ladi yuqori harorat. Shundan so'ng katalizator ishtirokida kislorodni qo'shib, vanadiy oksidi, oltingugurt trioksidi olinadi. Endi, oxirgi bosqichda, hosil bo'lgan moddaga suv qo'shiladi va sulfat kislotasi olinadi. Bu sulfat kislotasini sanoat qazib olishning eng keng tarqalgan jarayoni bo'lib, u ko'pincha ishlatiladi, chunki pirit ushbu maqolada tasvirlangan moddani sintez qilish uchun mos keladigan eng qulay xom ashyo hisoblanadi. Bunday jarayon yordamida olingan sulfat kislota turli sohalarda - kimyo sanoatida ham, boshqa ko'plab sohalarda ham qo'llaniladi, masalan, neftni qayta ishlash, rudani boyitish va hokazo. Bundan tashqari, ko'pincha ko'plab sintetik tolalarni ishlab chiqarish texnologiyasida qo'llaniladi.