L'àcid sulfúric. Fórmula, les propietats, preparació i ús

L'àcid sulfúric és el nom històric: oli de vidriol. L'estudi de l'àcid començar en l'antiguitat, en els seus escrits, es descriu: el metge grec Dioscòrides, el naturalista romà Pliniy Starshy, els alquimistes islàmics Geber, Rasi i Ibn Sina i altres. En Sumer hi havia una llista de vidriol, que es classifiquen pel color de la substància. En el nostre temps, la paraula "vidriol" uneix hidrats sulfats cristal·lines de metalls divalents.

Al segle 17 ,, químic alemany àcid sulfúric holandès Johann Glauber obté cremant sofre amb nitrat de potassi (KNO3) en presència d' vapor d'aigua. En 1736, Dzhoshua Uord (un farmacèutic de Londres), aquest mètode s'utilitza en la producció. Aquest temps pot ser considerat com un punt de referència, quan ja va començar a ser produïda àcid sulfúric a gran escala. Es Fórmula (H2SO4), generalment s'assumeix per ser instal·lat químic suec Berzelius (1779-1848) en silenci després.

Berzelius l'ús de caràcters alfabètics (elements químics designats) i codis digitals inferiors (indicat pel número a la molècula, els àtoms del tipus donat) van trobar que en una molècula conté 1 àtom de sofre (S), dos àtoms d'hidrogen (H) i 4 àtom d'oxigen (O ). Des d'aquest moment, es va fer conegut composició qualitativa i quantitativa de la molècula, és a dir, en el llenguatge de la química descrita àcid sulfúric.

La fórmula estructural, que mostra gràficament la disposició mútua dels àtoms en la molècula i els enllaços químics entre ells (que en general s'indiquen mitjançant línies) informa que el centre de la molècula és un àtom de sofre que és el doble unit a dos àtoms d'oxigen. Amb els altres dos àtoms d'oxigen a cada un dels quals està unit un àtom d'hidrogen, l'àtom de sofre també connectat per enllaços senzills.

propietats

L'àcid sulfúric - incolor o lleugerament groc, líquid viscós, soluble en aigua en totes les concentracions. És un mineral fort àcid. Acid és altament corrosiu per als metalls (interactua concentrades amb ferro sense calefacció, i passiva) roques, teixits animals o altres materials. Té una alta higroscopicitat i una forta pronunciades propietats oxidants. A una temperatura de 10,4 ° solidifica àcid C. Quan s'escalfa a 300 ° C àcid gairebé el 99% perd triòxid de sofre (SO3).

Les seves propietats varien en funció de la concentració d'una solució aquosa. Hi ha noms comuns són solucions d'àcid. àcid diluït es considera que és 10%. Recarregable - del 29 de al 32%. A concentracions de menys de 75% (com es defineix en la norma ISO 2184) es diu la torre. Si la concentració de 98%, llavors serà àcid sulfúric concentrat. fórmula (Química o estructural) en tots els casos es manté sense canvis.

Quan es dissol en àcid sulfúric concentrat, es forma triòxid de sofre o àcid sulfúric fumant àcid sulfúric fumant, la seva fórmula es pot escriure com: H2S2O7. àcid Net (H2S2O7) és un sòlid que té una temperatura de fusió de 36 ° C. reacció d'hidratació d'àcid sulfúric que es caracteritza per l'alliberament de calor en grans quantitats.

àcid diluït es fa reaccionar amb un metall reaccionar amb que exhibeix fortes propietats oxidants. Això restaura l'àcid sulfúric, substàncies fórmula conformats que contenen reduïda (a 4, 0 o -2) un àtom de sofre, pot ser: SO2, S o H2S.

Reacciona amb no metalls, per exemple, carboni o sofre:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + H2O 2

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reacciona amb clorur de sodi:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Es caracteritza per una reacció de substitució electròfila d'un àtom d'hidrogen unit a l'anell de benzè del compost aromàtic al grup -SO3H.

recepció

En 1831, el passador va ser patentat mètode d'obtenció de H2SO4, que és actualment el principal. Avui la major part de l'àcid sulfúric es produeix mitjançant aquest mètode. Les matèries primeres utilitzades mineral de sulfur (en general pirita de ferro FeS2), que es crema en forns especials, formant d'aquesta manera un gas calcinat. Ja que la temperatura del gas és igual a 900 ° C, després es va refredar àcid sulfúric amb una concentració de 70%. El gas al cicló i el precipitador electrostàtic es neteja de pols en torres de rentat amb una concentració d'àcid de 40 i 10% dels verins del catalitzador (As2O5 i fluor), precipitadors electrostàtics humits d'aerosol d'àcid. A continuació, el gas calcinat que conté 9% de diòxid de sofre (SO2), es va assecar i s'alimenta a l'aparell de contacte. Passant a través de 3 capes de catalitzador de vanadi, SO2 s'oxida a SO3. Per dissoldre el triòxid de sofre format, s'usa àcid sulfúric concentrat. solució Fórmula de triòxid de sofre (SO3) en àcid sulfúric anhidre és H2S2O7. En aquesta forma oleum en dipòsits d'acer és transportat al consumidor on es dilueix a la concentració desitjada.

sol·licitud

A causa de les diferents propietats químiques, H2SO4 té una àmplia gamma d'aplicacions. En la producció del propi àcid, com un electròlit en un bateries de plom-àcid per fabricar els diversos productes de neteja, també és un reactiu important en la indústria química. També s'utilitza en la producció: alcohols, plàstics, colorants, cautxú, èster, adhesius, explosius, sabons i detergents, productes farmacèutics, polpa i paper, oli.