Sumporna kiselina. Formula, svojstva, priprema i korištenje

Sumporna kiselina je povijesno ime: ulje vitriol. Proučavanje kiseline započeo u davna vremena, u svojim spisima, to je opisano: grčki liječnik Dioskorid, rimski prirodoslovac Pliniy Starshy, islamski alkemičari Geber, Razi i Ibn Sina i drugi. U Sumeru bio je popis vitriol, koji su klasificirani prema boji tvari. U naše vrijeme, riječ „galica” ujedinjuje kristalni hidrati sulfata dvovalentnih metala.

U 17. stoljeću, nizozemski, njemački kemičar Johann Glaubera sumporne kiseline dobivena izgaranjem sumpora s kalijevim nitratom (KNO3) u prisutnosti vodene pare. U 1736, Dzhoshua Uord (farmaceut iz Londona), ova metoda se koristi u proizvodnji. Ovaj put se može smatrati kao referentna točka, kad je već velikih razmjera počeo proizvoditi sumpornu kiselinu. To formula (H2SO4), općenito pretpostaviti da se instalira švedski kemičar Berzelius (1779-1848) šuti kasnije.

Berzelius koristeći abecednim znakove (označena kemijski elementi) i niže digitalne šifre (označeno brojem u molekuli, atoma određenog tipa) su otkrili da u jednoj molekuli sadrži 1 atom sumpora (S), dva atoma vodika (H) i 4 atom kisika (O ). Od tog vremena, postao je poznat kvalitativnih i kvantitativnih sastav molekule, to jest, u jeziku kemije opisani sumporna kiselina.

Strukturna formula prikazuje grafički uzajamni raspored atoma u molekuli, i kemijske veze između njih (oni su obično označene linijama) obavještava da središte molekule je atom sumpora koji je vezan dvostrukom vezom na dva atoma kisika. S druge dva atoma kisika, od kojih je svaki pričvršćeni atom vodika, atom sumpora koji je povezan jednostrukim vezama.

nekretnine

Sumporna kiselina - bezbojan ili žućkaste, viskozna tekućina, topiv u vodi za sve koncentracije. To je jaka mineralna kiselina. Kiselina vrlo korozivna metalima (koncentrirana u interakciju s željeza bez grijanja, a passivates) stijene, životinjskih tkiva ili druge materijale. Ona ima visok higroskopnost i izraženu jake oxidant svojstva. Na temperaturi 10,4 ° C kiselina skrutne. Kad se zagrije na 300 ° C 99% gotovo kiselina gubi sumporov trioksid (SO3).

Njegova svojstva se mijenjaju, ovisno o koncentraciji vodene otopine. Postoji uobičajena imena su kiseline rješenja. Razrijeđene kiseline se smatra 10%. Punjenja - od 29 do 32%. U koncentraciji od 75% manji (kao što je definirano u ISO 2184), što se naziva toranj. Ako je koncentracija 98%, onda će biti sumporna kiselina koncentrira. formula (Kemijski ili strukturne) u svim slučajevima ostaje nepromijenjena.

Kada je otopljen u koncentriranoj sumpornoj kiselini, sumpor trioksid ili oleum oblikovan dimeća sumporna kiselina, njegova formula može pisati kao: H2S2O7. Neto kiselina (H2S2O7) je u obliku krutine s temperaturom taljenja od 36 ° C kiselina hidratacija reakcija sumporne karakteriziran oslobađanje topline u velikim količinama.

Razrijeđena kiselina reagira s metalnom reakcijom s svojstvima jaki oksidans svojstva. To vraća sumporne kiseline, formirane formula tvari sadrže smanjena (u 4, 0 ili -2) atom sumpora, može biti: SO2, S ili H2S.

Reagira s nemetala, npr ugljika ili sumpora:

2 + C H2SO4 → 2 SO2 + CO2 + H2O 2

2 H2SO4 → 3 S + SO2 + 2 H2O

Reagira s natrijevim kloridom:

H2SO4 → + NaCl + HCl NaHSO4

Karakterizira pomoću elektrofilnog supstitucije reakcijom vodikovom atomu povezanom na benzenski prsten aromatskog spoja u -SO3H skupinu.

recepcija

1831., igla je patentiran postupak za dobivanje H2SO4, što je i glavni. Danas je većina sumporne kiseline dobiva se na ovaj način. Sirovina koristi sulfidne rude (najčešće željezo pirit FeS2), koji izgara u posebnim pećima, čime se dobije kalciniranog plin. Jer je temperatura plina iznosi 900 ° C, zatim je ohlađena sumporne kiseline s koncentracijom od 70%. Plin u ciklonu i elektrostatski taloženje se čisti od prašine u pranje tornja s kiselim koncentraciji od 40 i 10% od otrova katalizatora (As2O5 i fluora), mokrim elektrostatskih taložnika kisele aerosola. Zatim se plin koji sadrži kalcinirani 9% sumporni dioksid (SO2), suši i odvodi do uređaja za kontakt. Prolaze kroz 3 sloja katalizatora vanadija, SO2 SO3 je oksidiran. Za otapanje nastalog sumporni trioksid, koncentrirana sulfatna kiselina. Formula otopina sumpor trioksid (SO3) u bezvodnom sumporne kiseline H2S2O7. U tom je obliku oleum u čeličnih spremnika prenosi na potrošača gdje je razrijeđena do željene koncentracije.

primjena

Zbog različitih kemijskih svojstava, H2SO4 ima širok spektar primjene. U proizvodnji same kiseline, kao elektrolit se u baterijama olovnih za proizvodnju raznih sredstava za čišćenje, to je također važan reaktant u kemijskoj industriji. Također se koristi u proizvodnji: alkohole, plastiku, bojila, guma, ester, ljepila, eksplozivi, sapuni i deterdžente, lijekove, celuloze i papira, ulja.