Acid sulfuric. Formula, proprietăți, preparare și utilizare

Acidul sulfuric este numele istoric: ulei de vitriol. Studiul de acid a început în cele mai vechi timpuri, în scrierile sale, acesta este descris: medicul grec Dioscorides, naturalistul roman Pliniy Starshy, alchimiștii islamice Geber, Razi și Ibn Sina și altele. În Sumer a existat o listă de vitriol, care sunt clasificate în funcție de culoarea substanței. În timpul nostru, cuvântul „vitriol“ unește hidrații cristaline sulfați de metale bivalente.

In secolul al 17 - lea, chimist german acid sulfuric olandez, Johann Glauber obținută prin arderea sulfului cu azotat de potasiu (KNO3) , în prezența vaporilor de apă. In 1736, Dzhoshua Uord (un farmacist din Londra), această metodă este folosită în producție. Acest timp poate fi privit ca un punct de referință, atunci când deja o scară largă a început să fie produsă de acid sulfuric. Ea Formula (H2SO4), presupune, în general, să fie instalat chimistul suedez Berzelius (1779-1848) tăcut mai târziu.

Berzelius cu caractere alfabetice (elemente chimice desemnate) și coduri digitale inferioare (indicată prin numărul în moleculă, atomii de tip dată), a constatat că într-o singură moleculă conține 1 atom de sulf (S), doi atomi de hidrogen (H) și 4 atom de oxigen (O ). Din acel moment, a devenit cunoscut compoziția calitativă și cantitativă a moleculei, adică, în limbajul chimiei descrise acid sulfuric.

Formula structurală, care arată grafic aranjamentul reciproc al atomilor în moleculă și legăturile chimice între ele (acestea sunt de obicei notate cu linii) informează că centrul moleculei este un atom de sulf , care este dublu legat de doi atomi de oxigen. Cu ceilalți doi atomi de oxigen la fiecare dintre care este atașat un atom de hidrogen, atomul de sulf, de asemenea, conectate prin legături simple.

proprietăţi

Acid sulfuric - incolor sau ușor gălbui, lichid vâscos, solubil în apă, la toate concentrațiile. Este un mineral puternic acidă. Acid este puternic coroziv pentru metale (concentrate cu fier interacționează fără încălzire, și roci), oferă protecție , țesuturi animale sau alte materiale. Are higroscopicitate ridicată și un oxidant puternic pronunțat proprietăți. La o temperatură de 10,4 ° C se solidifică de acid. Atunci când este încălzit la 300 ° C de acid aproape 99% pierde trioxid de sulf (SO3).

Proprietățile sale se schimbă în funcție de concentrația unei soluții apoase. Există nume comune sunt soluții acide. acid diluat este considerat a fi de 10%. Reîncărcabilă - 29 - 32%. La concentrații mai mici de 75% (așa cum este definit în standardul ISO 2184) este numit turn. Dacă concentrația de 98%, atunci va fi acid sulfuric concentrat. formulă (Chimic sau structural), în toate cazurile, rămâne neschimbată.

Când dizolvat în acid sulfuric concentrat, trioxid de sulf sau oleum se formează acid sulfuric fumans, formula sa se poate scrie: H2S2O7. Acid Net (H2S2O7) este având o temperatură de topire solidă de 36 ° C reacție sulfuric hidratarea acidă caracterizată prin eliberarea de căldură în cantități mari.

acidul Diluat reacționează cu un metal în reacție cu care prezintă proprietăți puternice oxidante. Aceasta restabilește acidul sulfuric, substanțele cu formula formate conținând redus (până la 4, 0 sau -2) un atom de sulf, poate fi: SO2, S sau H2S.

Reacționează cu nemetale, de exemplu, carbon sau sulf:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reacționează cu clorură de sodiu:

+ NaCl → H2SO4 NaHSO4 + HCI

Acesta este caracterizat printr-o reacție de substituție electrofilă unui atom de hidrogen atașat la inelul benzenic al compusului aromatic la grupa -SO3H.

recepție

In 1831, PIN-ul a fost brevetat metoda de obținere a H2SO4, care este în prezent principala. Astăzi, cea mai mare parte a acidului sulfuric este produs folosind această metodă. Materiile prime utilizate a minereurilor de sulf (de obicei, pirita de fier FeS2), care este ars în cuptoare speciale, formând astfel un gaz calcinată. Deoarece temperatura gazului este egală cu 900 ° C, apoi a fost răcit cu acid sulfuric, cu o concentrație de 70%. Gazul în ciclon și electrofiltru este curățat de praf în turnurile de spălare cu o concentrație de acid de 40 și 10% din otrăvuri (As2O5 și fluor), precipitatorilor umede electrostatice de aerosoli de acid. În continuare, gazul calcinată care conține 9% dioxid de sulf (SO2), se usucă și se alimentează aparatul de contact. Trecând prin 3 straturi de catalizator de vanadiu, SO2 este oxidat la SO3. Pentru a dizolva trioxid de sulf format, se utilizează acid sulfuric concentrat. soluție Formula de trioxid de sulf (SO3) în acid sulfuric anhidru este H2S2O7. În această formă oleum în tancuri din oțel este transportat către consumator în cazul în care acesta se diluează la concentrația dorită.

cerere

Datorită diferitelor proprietăți chimice, are o gamă H2SO4 largă de aplicații. La producerea acidului însuși, ca electrolit într-un baterii cu plumb acid pentru fabricarea diferitelor detergenți, este de asemenea un reactant important în industria chimică. Este , de asemenea , utilizat în producerea: alcooli, mase plastice, vopsele, cauciuc, ester, adezivi, explozivi, săpunuri și detergenți, produse farmaceutice, celuloză și hârtie, ulei.