Sulfatirani kiselina: formula i kemijska svojstva

Jedan od prvih mineralnim kiselinama, koji je postao poznat čovjek - sumporna kiselina, ili sulfat. Ne samo da je to, ali mnogi od njegovih soli se koriste u građevinarstvu, medicini, prehrambenoj industriji i za tehničke svrhe. Do sada je u tom pogledu, ništa se nije promijenilo. Nekoliko karakteristike koje posjeduje kiseli sulfat, olakšava neophodna u kemijskim sintezama. Osim toga, u gotovo svim sektorima industrije i svakodnevnom životu koriste soli. Stoga, smatramo da u detalje što je to i koje su karakteristike izložene svojstva.

Mnoštvo imena

Počnimo s činjenicom da su imena po ovom pitanju puno. Među njima su i one koje nastaju racionalno nomenklature, a oni koji imaju povijesno. Dakle, ovaj spoj se naziva:

• kiseli sulfat;
• vitriol;
• sumporna kiselina;
• oleum.

Iako se termin „oleum” nije u potpunosti pogodan za tvari, jer je mješavina sumporne kiseline i visokog oksida sumpora - _SO3-.

Kiseli sulfat: molekulska formula i strukture

S gledišta kemijskih kratica pisati formulu ove kiseline može se toliko: H ₂ SO _4. Očito je da se molekula je sastavljena od dva vodikova kationa i aniona u kiselinski ostatak - sulfat iona koji ima 2+ naboj.

Tako unutar molekule, slijedeće komunikacije:

• kovalentna polarno između sumpora i kisika;
• jako polarna kovalentna između vodika i kiselinski ostatak SO _4.

Serumi koji 6 nesparene elektrone tvori dvije dvostruke veze na dva atoma kisika. Čak i uz par - jedan, a oni zauzvrat - jednog vodika. Kao rezultat molekularne strukture omogućuje da se dovoljno jaka. U isto vrijeme, vodik kation je vrlo mobilni i lako ići, jer je sumpor i kisik je puno veća u elektronegativnosti. Povlačiti elektronsku gustoću, pružaju vodika djelomični pozitivan naboj, a kada je potpuna odvajanja. Tako formirana kiseline rješenja u kojima je H ^+.

Govoreći o oksidacijskih stanja elemenata u spoju, kiselog sulfata formule, naznačen time, H ₂ SO _4, lako omogućuje izračunavanje: vodika y + 1, y -2 kisika, sumpora na +6.

Kao i na bilo koju molekulu koja je naboj je nula.

Povijest otkrića

Sulfat kiselina je poznato da ljudi od najstarijih vremena. Čak i alkemičari su mogli primiti različite metode kalcinacije sulfatom. Od IX stoljeća, ljudi su dobili i koristili ovu tvar. Kasnije u Europi Albertus Magnus saznao za ekstrakciju kiseline u procesu razgradnje željezovog sulfata.

Međutim, niti jedna od metoda nije isplativo. Zatim se sazna tzv izvedbe sinteza komore. Za ovaj plamenu sumpora i nitrata i razvijenih para apsorbira vodu. Kao rezultat, nastaje kiseli sulfat.

Ipak kasnije, Britanci su uspjeli pronaći najjeftiniji način dobivanja tvari. Koristili smo pirit - Fes _2, željeznog pirita. Njegova pečenja i zatim reakcijom s kisikom i dalje jedan od najvažnijih industrijskih procesa za sintezu sumporne kiseline. Takve sirovine više dostupni, pristupačne i kvalitetne za veliku proizvodnju volumena.

fizikalna svojstva

Postoji nekoliko opcija, uključujući i vanjski, koji se razlikuje od ostalih kiseline sulfatom. Fizička svojstva mogu se opisati u nekoliko točaka:

1. Pod standardnim uvjetima, - tekućina.
2. U koncentriranom stanju je teška, masna, za koji je nazvan „ulje vitriol”.
3. Gustoća tvar - 1.84 g / ^cm3.
4. To je bez boje i mirisa.
5. Ima jaku „bakar” okus.
6. Otapa se u vodi jako dobro, gotovo neograničen.
7. Higroskopan, ona je u stanju uhvatiti i slobodna i vezana voda iz tkiva.
8. Neizbrisiva.
9. Vrelište - 296 ° ^C,
10. Taljenje pri 10,3 ^° C,

Jedna od najvažnijih značajki ovog spoja je njegova sposobnost da hidratizira uz oslobađanje velike količine topline. Zato je još u školi, djeca uče da se dodaje voda u kiselinu u svakom slučaju to je nemoguće, ali upravo suprotno. Uostalom, voda je lakši u gustoći, tako da će se akumulirati na površini. Ako to dramatično dodati kiselinom, nastala reakcija otopiti van toliko energije da voda počne ključati i špricanjem zajedno s česticama opasna tvar. To može uzrokovati ozbiljne kemijske opekotine na koži ruku.

Stoga bi trebao biti potočić sipati kiselinu u vodu, a zatim je smjesa jako zagrije, ali kuhanjem ne dogodi, a time i prskanje previše.

kemijska svojstva

S kemijskog stajališta, ova kiselina je vrlo jaka, pogotovo ako je koncentrirana rješenje. Je dibazni međutim koracima kako bi se dobilo disocira gidrosulfat- i sulfatni anion.

Općenito, njegova interakcija s raznim spojevima ispunjava sve osnovne reakcije tipične za ovu klasu tvari. Postoje primjeri nekoliko jednadžbi koje sudjeluje sulfat kiselinu. Kemijska svojstva očituju se u njegovoj interakciji s:

• soli;
• metalni oksidi i hidroksidi,
• amfoternih oksidi i hidroksidi;
• metali stoje u elektrokemijskim serije vodik.

Kao rezultat takve interakcije u gotovo svim slučajevima su srednje soli dobivene od kiseline (sulfati), ili kisele (vodikova sulfata).

Posebnost je i činjenica da je metal na uobičajen način Me + _H2 = SO ₄ MeSO ₄ + H ₂ ↑ otopina tvari reagira, na primjer razrijeđene kiseline. Ako uzmemo koncentrirana ili visoko zasićen (oleum), produkti reakcije su prilično različite.

Posebna svojstva sumporne kiseline

To uključuje samo koncentriranim otopinama interakciju s metalima. Dakle, postoji dijagram koji pokazuje cijeli princip ovih reakcija:

1. Ako je aktivan metal, rezultat je nastajanje sumporovodika, soli i vode. To je, sumpor se reducira -2.
2. Ako prosječnog djelovanja metala, rezultat - sumpora, soli i vode. To jest, oporavak sulfat iona u slobodnom sumpora.
3. Metala niskog kemijska aktivnost (po vodika) - sumpornog dioksida, soli i vode. Sumpor u stanju oksidacije +4.

Također posebna svojstva sulfat kiseline sposobnost nekih oksidirati nemetala njihovoj najvišoj oksidacijskog stanja i reagira s kompleksnim spojevima te ih oksidaciju na jednostavne supstance.

Metode za proizvodnju industrije

Postupak sulfat sumporna kiselina se sastoji od dva osnovna tipa:

• pin;
• kula.

Obje su najčešće metode u industriji u svijetu. Prva realizacija temelji se na korištenju kao sirovina željeznog pirita i pirit sumpora - Fes _2. Ukupno ima tri faze:

1. Kalciniranje sirovine kako bi se dobilo kao produkt sagorijevanja sumpornog dioksida.
2. Prolaze kroz taj plin kisika preko vanadij katalizatora da se dobije sumporni trioksid - SO _3.
3. Apsorpcija toranj se izvodi otapanjem anhidrida u otopinu kiseline uz tvorbu sulfata visoke koncentracije otopine - oleum. Vrlo teška uljna gusta tekućina.

Druga izvedba - praktički isti, a dušikovi oksidi se koristi kao katalizator. Što se tiče parametara kao što su kvaliteta proizvoda, troškova i potrošnje energije, čistoći sirovina, obavljanja, prva metoda je učinkovitiji i prihvatljivo, pa se koristi češće.

Sinteza laboratorij

Ako želite dobiti sumpornu kiselinu u malim količinama za laboratorijsko ispitivanje, najbolji način za interakciju s sumporovodika neaktivan metalnih sulfata.

U tim slučajevima formiranje željeznog sulfida, te je formiran kao nusprodukt sumporne kiseline. Za male studije, kao opcija je pogodna, ali čistoća takve kiseline neće biti drugačiji.

Također u laboratoriju može biti kvalitativan odgovor na sulfata rješenja. Najčešći reagens kloridom barij, jer Ba ²⁺ iona zajedno s anionom sulfat se taloži u bijeli talog - Barite mlijeko: H _{2SO 4} + _BaCl2 = 2HCl + BaSO ₄ ↓

Najčešći sol

Sulfatni kiselina i sulfata koji oblikuje, važni su spojevi u mnogim industrijskim i kućanskih područjima, uključujući hranu. Soli najčešće sumporne kiseline su sljedeći:

1. Gips (Alabaster, selenit). Kemijsko ime - vodena hidrat kalcijev sulfat. Formula: Caso _4. To se koristi u građevinarstvu, medicini, industrija celuloze i papira, proizvodnju nakita.
2. Barite (barytes). Barijevog sulfata. Otopina je mliječni talog. U krutom obliku - prozirnih kristala. Se koristi u optičkih uređaja, X-zraka, za proizvodnju izolacijske obloge.
3. Mirabilit (Glauberova sol). Kemijski naziv - kristalne natrijev sulfat dekahidrat. Formula: Na _{2SO 4x} 10H ₂ O. To se koristi u medicini kao laksativ.

Može se navesti kao primjer mnogim soli, koje su od praktičnog značenja. Međutim, gore spomenuto - najčešći.

Kraft liker

Ova tvar je otopina koja nastaje termičke obrade drva, tj celuloze. Glavna svrha ovog veze - dobiti svoj pićem sapun slojeva. Kemijski sastav otopine sulfata je kako slijedi:

• lignin;
• hidroksi;
• monosaharidi;
• fenoli;
• smole;
• i hlapive masne kiseline;
• sulfide, kloridi, karbonati i sulfati natrija.

Postoje dvije glavne vrste materijala: bijela i crna Kraft liker. Bijela ide u industrija celuloze i papira, a crni se koristi za crne tekućine sapun u industriji.

glavne aplikacije

Godišnja proizvodnja sumporne kiseline je 160 milijuna. Tona godišnje. Ovo je vrlo značajan lik, što pokazuje važnost i učestalost ovog spoja. Postoji nekoliko industrije i mjesta na kojima je potrebno korištenje kiselog sulfata:

1. Baterija kao elektrolit, posebno u vodstvo.
2. Biljaka, pri čemu proizveden sulfat gnojivo. Veći dio kiseline je upravo proizvodnju mineralnih gnojenje biljaka. Dakle, postrojenja za proizvodnju sumporne kiseline i proizvodnju gnojiva često graditi u neposrednoj blizini.
3. U prehrambenoj industriji kao emulgator, označen E513 koda.
4. Organski brojni sinteze kao dehidrirajućim agensom, katalizatora. Tako dobiveni eksploziva, smole, deterdženti, najlon, polipropilen i etilen, boje, kemijski vlakna, estere i druge spojeve.
5. Koristi u filtrima za pročišćavanje vode i proizvodnju destilirane vode.
6. Koristi se u vađenje i preradu rijetkih elemenata iz rude.

Također puno sumporne kiseline troši na laboratorijskim testovima, gdje je proizvedena od strane lokalnih sredstava.