Acid sulfuric H2SO4 este unul dintre acizii dibazici puternici. În stare diluată, oxidează aproape toate metalele, cu excepția aurului și a platinei. Reacționează intens cu nemetale și substanțe organice, transformând unele dintre ele în cărbune. Când se prepară o soluție de acid sulfuric, aceasta trebuie adăugată întotdeauna în apă, și nu invers, pentru a evita stropirea cu acid și apă clocotită. La 10 °C se întărește, formând o masă vitroasă transparentă. Când este încălzit, acidul sulfuric 100% pierde cu ușurință anhidrida sulfuric (trioxid de sulf SO 3) până când concentrația sa este de 98%. În această stare este utilizat de obicei în laboratoare. În stare concentrată (anhidru), acidul sulfuric este un lichid uleios incolor, fumos în aer (din cauza vaporilor), cu miros caracteristic (punct de fierbere = 338 ° C). Este un agent oxidant foarte puternic. Această substanță are toate proprietățile acizilor:

Proprietăți chimice acid sulfuric

H2S04 + Fe → FeS04 + H2;

2H 2 SO 4 + Cu → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O - în acest caz, acidul este concentrat.

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

Soluția rezultată de culoare albastră- CuSO 4 - o soluție de sulfat de cupru. Acidul sulfuric se mai numește ulei de vitriol, deoarece vitriolul se formează în timpul reacțiilor cu metalele și oxizii acestora. De exemplu, într-o reacție chimică cu fierul (Fe), se formează o soluție verde deschis de sulfat feros.

Reacție chimică cu baze și alcalii (sau reacție de neutralizare)

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

acid sulfuros(sau mai corect, o soluție de dioxid de sulf în apă) formează două tipuri de săruri: sulfitiși hidrosulfiti. Aceste săruri sunt agenți reducători.

H 2 SO 4 + NaOH → NaHSO 3 + H 2 O - această reacție continuă cu un exces acid sulfuros

H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 3 + 2H 2 O - și această reacție are loc cu un exces de hidroxid de sodiu

acid sulfuros are efect de albire. Toată lumea știe că apa cu clor are un efect similar. Dar diferența constă în faptul că, spre deosebire de clor, dioxidul de sulf nu distruge coloranții, ci formează cu aceștia coloranți necolorați. compuși chimici!

Pe lângă principal proprietățile acizilor acid sulfuros capabil să decoloreze o soluție de permanganat de potasiu conform următoarei ecuații:

5H 2 SO 3 + 2KMnO 4 → 2 H 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

În această reacție, se formează o soluție roz pal, constând din sulfați de potasiu și mangan. Culoarea se datorează sulfatului de mangan.

acid sulfuros capabil să decoloreze bromul

H 2 SO 3 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + 2HBr

În această reacție, se formează o soluție, constând imediat din 2 acizi tari: sulfuric si brom.

Dacă depozitați acid sulfuros în prezența aerului, atunci această soluție se oxidează și se transformă în acid sulfuric.

2H2SO3 + O2 → 2H2SO2

Acizii sunt compuși chimici formați din atomi de hidrogen și reziduuri acide, de exemplu, SO4, SO3, PO4 etc. Sunt anorganici și organici. Primele includ acid clorhidric, fosforic, sulfurat, azotic, sulfuric. La al doilea - acetic, palmitic, formic, stearic etc.

Ce este acidul sulfuric

Acest acid este format din doi atomi de hidrogen și un reziduu acid SO4. Are formula H2SO4.

Acidul sulfuric sau, așa cum este numit și sulfat, se referă la acizii dibazici anorganici care conțin oxigen. Această substanță este considerată una dintre cele mai agresive și active din punct de vedere chimic. În majoritatea reacțiilor chimice, acesta acționează ca un agent oxidant. Acest acid poate fi folosit sub formă concentrată sau diluată, în aceste două cazuri are proprietăți chimice ușor diferite.

Proprietăți fizice

Acidul sulfuric în condiții normale are o stare lichidă, punctul său de fierbere este de aproximativ 279,6 grade Celsius, punctul de îngheț când se transformă în cristale solide este de aproximativ -10 grade pentru sută la sută și aproximativ -20 pentru 95 la sută.

Acidul sulfat 100% pur este o substanță lichidă uleioasă inodoră și incoloră, care are aproape dublul densității apei - 1840 kg / m3.

Proprietățile chimice ale acidului sulfat

Acidul sulfuric reacționează cu metalele, oxizii, hidroxizii și sărurile acestora. Diluat cu apă în diferite proporții, se poate comporta diferit, așa că haideți să aruncăm o privire mai atentă asupra proprietăților unei soluții concentrate și slabe de acid sulfuric separat.

soluție concentrată de acid sulfuric

O soluție concentrată este considerată a fi o soluție care conține 90% acid sulfat. O astfel de soluție de acid sulfuric este capabilă să reacționeze chiar și cu metale inactive, precum și cu nemetale, hidroxizi, oxizi, săruri. Proprietățile unei astfel de soluții de acid sulfat sunt similare cu cele ale acidului azotat concentrat.

Interacțiunea cu metalele

În timpul reacției chimice a unei soluții concentrate de acid sulfat cu metale situate în dreapta hidrogenului din seria electrochimică a tensiunilor metalice (adică cu cele mai active), se formează următoarele substanțe: sulfatul metalului cu care are loc interacțiunea, apa și dioxidul de sulf. Metalele, ca urmare a interacțiunii cu care se formează substanțele enumerate, includ cuprul (cuprum), mercurul, bismutul, argintul (argentum), platina și aurul (aurumul).

Interacțiunea cu metale inactive

Cu metalele care sunt la stânga hidrogenului în seria de tensiune, acidul sulfuric concentrat se comportă puțin diferit. În urma unei astfel de reacții chimice, se formează următoarele substanțe: sulfat de un anumit metal, hidrogen sulfurat sau sulf pur și apă. Metalele cu care are loc o astfel de reacție includ și fierul (ferul), magneziul, manganul, beriliul, litiul, bariul, calciul și toate celelalte care se află în seria tensiunilor la stânga hidrogenului, cu excepția aluminiului, cromului, nichel și titan - cu ele acidul sulfat concentrat nu reacționează.

Interacțiunea cu nemetale

Această substanță este un agent oxidant puternic, prin urmare, este capabilă să participe la reacții chimice redox cu nemetale, cum ar fi, de exemplu, carbonul (carbonul) și sulful. Ca urmare a unor astfel de reacții, apa este în mod necesar eliberată. Când această substanță este adăugată la carbon, se eliberează și dioxid de carbon și dioxid de sulf. Și dacă adăugați acid la sulf, obțineți doar dioxid de sulf și apă. Într-o astfel de reacție chimică, acidul sulfat joacă rolul unui agent oxidant.

Interacțiunea cu substanțele organice

Carbonizarea se poate distinge printre reacțiile acidului sulfuric cu substanțele organice. Un astfel de proces are loc atunci când o anumită substanță se ciocnește de hârtie, zahăr, fibre, lemn etc. În acest caz, carbonul este eliberat în orice caz. Carbonul format în timpul reacției poate interacționa parțial cu acidul sulfuric în exces. Fotografia arată reacția zahărului cu o soluție de acid sulfat de concentrație medie.

Reacții cu sărurile

De asemenea, o soluție concentrată de H2SO4 reacționează cu sărurile uscate. În acest caz, are loc o reacție de schimb standard, în care se formează sulfat de metal, care a fost prezent în structura sării și un acid cu un reziduu care a fost în compoziția sării. Cu toate acestea, acidul sulfuric concentrat nu reacționează cu soluțiile sărate.

Interacțiunea cu alte substanțe

De asemenea, această substanță poate reacționa cu oxizii metalici și hidroxizii lor, în aceste cazuri apar reacții de schimb, în ​​primul se eliberează sulfat de metal și apă, în al doilea - la fel.

Proprietățile chimice ale unei soluții slabe de acid sulfat

Acidul sulfuric diluat reacționează cu multe substanțe și are aceleași proprietăți ca toți acizii. Acesta, spre deosebire de concentrat, interacționează doar cu metalele active, adică cele care se află în stânga hidrogenului într-o serie de tensiuni. În acest caz, are loc aceeași reacție de substituție, ca și în cazul oricărui acid. Aceasta eliberează hidrogen. De asemenea, o astfel de soluție acidă interacționează cu soluțiile sărate, în urma căreia are loc o reacție de schimb, deja discutată mai sus, cu oxizi - la fel ca concentrați, cu hidroxizi - la fel. Pe lângă sulfații obișnuiți, există și hidrosulfați, care sunt produsul interacțiunii hidroxidului și acidului sulfuric.

Cum să știi dacă o soluție conține acid sulfuric sau sulfați

Pentru a determina dacă aceste substanțe sunt prezente într-o soluție, se utilizează o reacție calitativă specială pentru ionii de sulfat, care vă permite să aflați. Constă în adăugarea în soluție de bariu sau compușii acestuia. Ca urmare, se poate forma un precipitat culoare alba(sulfat de bariu), indicând prezența sulfaților sau a acidului sulfuric.

Cum se produce acidul sulfuric?

Cea mai comună metodă de producție industrială a acestei substanțe este extragerea acesteia din pirita de fier. Acest proces are loc în trei etape, fiecare dintre ele fiind o anumită reactie chimica. Să le luăm în considerare. În primul rând, se adaugă oxigen la pirit, rezultând formarea de oxid de fer și dioxid de sulf, care este folosit pentru reacții ulterioare. Această interacțiune are loc la temperatură ridicată. Urmează o etapă în care, prin adăugarea de oxigen în prezența unui catalizator, care este oxidul de vanadiu, se obține trioxid de sulf. Acum, în ultima etapă, la substanța rezultată se adaugă apă și se obține acid sulfat. Acesta este cel mai comun proces de extracție industrială a acidului sulfat, acesta fiind folosit cel mai des deoarece pirita este cea mai accesibilă materie primă potrivită pentru sinteza substanței descrise în acest articol. Acidul sulfuric produs prin acest proces este utilizat în domenii diverse industrie - atât în ​​industria chimică, cât și în multe altele, de exemplu, în rafinarea petrolului, prelucrarea minereului etc. De asemenea, utilizarea sa este adesea prevăzută în tehnologia de fabricație a multor fibre sintetice.

În orașul Revda au deraiat 15 vagoane cu acid sulfuric. Marfa a aparținut topitorii de cupru Sredneuralsk.

Incidentul a avut loc pe șinele de cale ferată departamentale în 2013. Acidul s-a vărsat pe o suprafață de 1.000 de kilometri pătrați.

Aceasta indică amploarea nevoii industriașilor de reactiv. În Evul Mediu, de exemplu, erau necesari doar zeci de litri de acid sulfuric pe an.

În secolul XXI, producția mondială a unei substanțe pe an este de zeci de milioane de tone. Dezvoltarea industriilor chimice ale țărilor este judecată de volumul producției și utilizării. Deci, reactivul merită atenție. Să începem cu proprietățile materiei.

proprietățile acidului sulfuric

În exterior 100 la sută acid sulfuric- lichid uleios. Este incolor și greu, caracterizat prin higroscopicitate extremă.

Aceasta înseamnă că substanța absoarbe vaporii de apă din atmosferă. În acest caz, acidul eliberează căldură.

Prin urmare, la forma concentrată a substanței se adaugă apă în doze mici. Se toarnă mult și rapid, stropi de acid vor zbura.

Având în vedere capacitatea sa de a coroda materia, inclusiv țesutul viu, situația este periculoasă.

acid sulfuric concentrat numită soluție în care reactivul este mai mare de 40%. Acesta este capabil să se dizolve,.

Soluție de acid sulfuric până la 40% - neconcentrat, se manifestă chimic diferit. Se poate adăuga apă la el destul de repede.

Paladiul c nu se va dizolva, dar se va dezintegra și . Dar toate cele trei metale nu sunt supuse concentratului acid.

Daca te uiti la acid sulfuric în soluție reacţionează cu metalele active până la hidrogen.

O substanță saturată interacționează și cu cele inactive. Excepția sunt metalele nobile. De ce concentratul nu „atinge” fier, cupru?

Motivul este pasivizarea lor. Acesta este numele dat procesului de acoperire a metalelor cu o peliculă protectoare de oxizi.

Ea este cea care previne dizolvarea suprafețelor, totuși, numai în condiții normale. Când este încălzit, reacția este posibilă.

Acid sulfuric diluat mai mult ca apa decât uleiul. Concentratul se distinge nu numai prin ductilitate și densitate, ci și prin fumul emanat de substanța din aer.

Din păcate, în Lacul Moart din Sicilia, conținutul de acid este mai mic de 40%. De aspect nu poți spune că rezervorul este periculos.

Cu toate acestea, un reactiv periculos curge din fund, care se formează în roci. Scoarta terestra. Materia prima poate servi, de exemplu,.

Acest mineral se mai numește și sulf. La contactul cu aerul și apa, se descompune în fier 2 și 3-valent.

Al doilea produs al reacției este acid sulfuric. Formulă eroine, respectiv: - H 2 SO 3. Nu există o culoare sau un miros specific.

După ce au coborât, din ignoranță, o mână în apele Lacului Morții sicilian pentru câteva minute, oamenii pierd.

Având în vedere capacitatea de coroziune a rezervorului, criminalii locali s-au angajat să arunce cadavre în el. Câteva zile, și nu există nicio urmă de materie organică.

Produsul reacției acidului sulfuric cu materia organică este adesea. Reactivul desparte apa de substanțele organice. Asta lasă carbonul.

Ca urmare, combustibilul poate fi obținut din lemn „brut”. Țesutul uman nu face excepție. Dar, acesta este intriga pentru un film de groază.

Calitatea combustibilului obținut din organice prelucrate este scăzută. Acidul din reacție este un agent oxidant, deși poate fi și un agent reducător.

În ultimul rol, substanța acționează, de exemplu, interacționând cu halogenii. Acestea sunt elementele grupei a 17-a a tabelului periodic.

Toate aceste substanțe nu sunt ele însele agenți reducători puternici. Dacă acidul se găsește împreună cu acestea, acesta acționează doar ca un agent oxidant.

Exemplu: - reacția cu hidrogen sulfurat. Și ce reacții dau acidul sulfuric în sine, cum este extras și produs?

Exploatarea acidului sulfuric

În secolele trecute, reactivul a fost extras nu numai din minereu de fier numit pirit, ci și din sulfat de fier, precum și din alaun.

Sub acest din urmă concept, hidrații cristalini de sulfați sunt ascunși, dubli.

În principiu, toate mineralele enumerate sunt materii prime care conțin sulf, prin urmare, pot fi utilizate pentru producerea acidului sulfuric iar în vremurile moderne.

Baza minerală este diferită, dar rezultatul prelucrării sale este același - anhidrit sulfuric cu formula SO 2. Format prin reacția cu oxigenul. Se pare că trebuie să ardeți baza.

Anhidrita rezultată este absorbită de apă. Formula de reacție este următoarea: SO 2 + 1 / 2O 2 + H 2) -àH 2 SO 4. După cum puteți vedea, oxigenul este implicat în proces.

În condiții normale, dioxidul de sulf interacționează lent cu acesta. Prin urmare, industriașii oxidează materiile prime pe catalizatori.

Metoda se numește contact. Există, de asemenea, o abordare nitroasă. Aceasta este oxidarea prin oxizi.

Prima mențiune despre reactiv și producția acestuia conține o lucrare care datează din anul 940.

Acestea sunt notele unuia dintre alchimiștii persani pe nume Abubeker al-Razi. Cu toate acestea, Jafar al-Sufi a vorbit și despre gazele acide obținute prin calcinarea alaunului.

Acest alchimist arab a trăit încă din secolul al VIII-lea. Cu toate acestea, judecând după înregistrări, el nu a primit acid sulfuric pur.

Utilizarea acidului sulfuric

Mai mult de 40% din acid se duce la producția de îngrășăminte minerale. În cursul superfosfatului, sulfatului de amoniu, ammofos.

Toate acestea sunt pansamente complexe de top, pe care se bazează fermierii și marii producători.

La îngrășăminte se adaugă monohidrat. Este pur, 100% acid. Se cristalizează deja la 10 grade Celsius.

Dacă utilizați o soluție, luați 65 la sută. Acesta, de exemplu, este adăugat la superfosfatul obținut din mineral.

Producția a doar o tonă de îngrășământ necesită 600 de kilograme de concentrat acid.

Aproximativ 30% din acidul sulfuric este cheltuit pentru purificarea hidrocarburilor. Reactivul îmbunătățește calitatea uleiurilor lubrifiante, kerosenului, parafinei.

Uleiurile și grăsimile minerale li se alătură. De asemenea, se curăță cu concentrat de sulf.

Capacitatea unui reactiv de a dizolva metale este utilizată în prelucrarea minereurilor. Descompunerea lor este la fel de rentabilă ca acidul însuși.

Fără a dizolva fierul, nu dizolvă pe cel care îl conține. Aceasta înseamnă că puteți folosi echipamente din acesta, și nu cele scumpe.

Potrivit, de asemenea, ieftin, făcut tot pe bază de ferrum. În ceea ce privește metalele dizolvate extrase cu acid sulfuric, puteți obține,

Capacitatea unui acid de a absorbi apa din atmosferă îl face un desicant excelent.

Dacă aerul este expus la o soluție de 95%, umiditatea reziduală va fi de numai 0,003 miligrame de vapori de apă per litru de gaz uscat. Metoda este utilizată în laboratoare și producție industrială.

Este demn de remarcat rolul nu numai substanta pura, dar și compușii săi. Sunt utile, în principal în medicină.

Terciul de bariu, de exemplu, întârzie razele X. Medicii umplu organele goale cu substanță, facilitând examinarea radiologilor. Formula terciului de bariu: - BaSO4.

Natural, apropo, conține și acid sulfuric și este nevoie și de medici, dar deja la repararea fracturilor.

Mineralul este necesar și pentru constructorii care îl folosesc ca liant, material de fixare, precum și pentru finisaje decorative.

Prețul acidului sulfuric

Preț pe reactiv este unul dintre motivele popularității sale. Un kilogram de acid sulfuric tehnic poate fi achiziționat pentru doar 7 ruble.

Atât de multe despre produsele lor întreabă, de exemplu, managerii uneia dintre întreprinderile din Rostov-pe-Don. Turnat în recipiente de 37 de kilograme.

Aceasta este dimensiunea standard a containerului. Există și recipiente de 35 și 36 de kilograme.

Cumpărați acid sulfuric un plan specializat, de exemplu, unul cu baterie, este puțin mai scump.

Pentru un recipient de 36 de kilograme, ei cer, de regulă, de la 2000 de ruble. Iată, apropo, o altă zonă de utilizare a reactivului.

Nu este un secret că acidul diluat cu apă distilată este un electrolit. Este necesar nu numai pentru bateriile obișnuite, ci și pentru bateriile de mașini.

Ele sunt evacuate pe măsură ce se consumă acid sulfuric și se eliberează apă mai ușoară. Densitatea electrolitului scade și, prin urmare, eficiența acestuia.

Acidul sulfuric este un lichid destul de greu, densitatea sa este de 1,84 g/cm³. Are capacitatea de a extrage apa din gaze si. Când acidul sulfuric este dizolvat în apă, se eliberează o cantitate imensă de căldură, în urma căreia este posibilă stropirea cu acid. În cazul contactului cu pielea umană, chiar și în cantități mici, provoacă arsuri grave. Pentru a evita acest lucru, trebuie să adăugați acid în apă și nu invers.

Obținerea de acid sulfuric

Metoda prin care acidul sulfuric este produs la scară industrială se numește contact. În primul rând, umed (sulfura de fier feros) este ars într-un cuptor special. Ca urmare a acestei reacții, se eliberează dioxid de sulf (dioxid de sulf), oxigen și vapori de apă, deoarece s-a folosit pirita umedă. Gazele eliberate intră în compartimentul de uscare, unde scapă de vaporii de apă, precum și de o centrifugă specială pentru a îndepărta toate impuritățile posibile ale particulelor solide.

În plus, gazul sulfuric este obținut din oxidul de sulf (IV) prin intermediul unei reacții de oxidare. În acest caz, se utilizează un catalizator pentavalent. Reacția poate merge în ambele sensuri, este reversibilă. Pentru ca acesta să curgă într-o singură direcție, în reactor se creează o anumită temperatură și presiune. Gazul sulfuric este dizolvat în acid sulfuric pre-preparat pentru a obține oleum, care este apoi trimis la depozitul de produse finite.

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric

Acidul sulfuric are capacitatea de a accepta electroni, este un agent oxidant puternic. Acidul sulfuric concentrat și diluat au proprietăți chimice diferite.

Acidul sulfuric diluat este capabil să dizolve metalele care se află la stânga hidrogenului în seria de tensiune. Printre acestea: zinc, magneziu, litiu și altele. Acidul sulfuric concentrat poate descompune unii acizi halogen (cu excepția acidului clorhidric, deoarece acidul sulfuric nu este capabil să reducă ionul de clor).

Utilizarea acidului sulfuric

Datorită capacității sale unice de a extrage apă, acidul sulfuric este adesea folosit pentru a usca gazele. Este folosit pentru a produce coloranți, îngrășăminte minerale(fosfor și azot), substanțe care formează fum, diverși detergenți sintetici. Adesea este folosit ca electrolit pentru, deoarece acidul sulfuric nu poate dizolva plumbul.

(acid sulfuric, IUPAC- sulfat dihidrogen, nume vechi - ulei de vitriol)- compus sulf cu formula H 2 SO 4. Lichid uleios incolor, foarte vâscos și higroscopic. Acidul sulfuric este unul dintre cei mai puternici acizi anorganici și este foarte caustic și periculos. Acest acid formează două serii de săruri: sulfați și sulfați de hidrogen, în care, în comparație cu acidul sulfuric, unul sau doi atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu cationi metalici. Acidul sulfuric este una dintre cele mai importante substanțe tehnice din lume și este lider în ceea ce privește producția. Se folosește în principal sub formă de soluții apoase pentru producerea de îngrășăminte, precum și alți acizi anorganici.

Poveste

(sau denumirea veche - ulei de vitriol) este cunoscută din cele mai vechi timpuri. Prima mențiune despre ea poate fi găsită în textele alchimistului din secolul al VIII-lea Jabir ibn Haiyan. Metode posibile producția este descrisă în scrierile lui Albert cel Mare (1200-1280) și Vasile Valentine (1600). Această metodă se bazează pe formarea acidului cu calcaninth și alaun. Denumirea învechită provine de la denumirea învechită a mineralelor din care a fost obținut - vitriol. Primul Cercetare științifică cu ajutorul acidului sulfuric a fost realizat de Johann Rudolf Glauber. El a efectuat o reacție între acidul sulfuric și sare și a primit acid clorhidric și sare, care a fost numit după el - sarea lui Glauber. Metodele în care au fost utilizați sulfații au fost foarte complexe și costisitoare. Pentru a obține cantități mari din această substanță, s-a dezvoltat în secolul al XVIII-lea un proces care folosea arderea sulfului și a salitrului în recipiente de sticlă. Deoarece vasele de sticlă erau foarte fragile, prima reacție a fost efectuată în 1746 de John Roebuck în recipiente de plumb. Acidul sulfuric creat prin metoda lui John Roebuck avea o concentrație de doar 35-40%. Mai târziu, îmbunătățirile aduse metodei de către chimistul francez Joseph Louis Gay-Lussac și englezul John Glover au dat un randament al substanței de concentrație de 78%. Cu toate acestea, pentru unii coloranți și pentru alții substanțe chimice necesită un produs mai concentrat. În secolul al XVIII-lea, acidul sulfuric a fost obținut prin distilarea uscată a mineralelor, proces similar proceselor alchimice originale. Pirita (disulfură de fier, FeS 2) a fost încălzită în aer pentru a produce sulfat de fier (II), FeSO 4, care se oxidează la încălzire ulterioară la sulfat de fier (III) Fe 2 (SO 4) 3, care, atunci când este încălzit la 480 ° C , se descompune în oxid de fier (III) și trioxid de sulf, care poate fi folosit pentru a produce acid sulfuric în orice concentrație. În 1831, comerciantul britanic Peregrine Phillips a brevetat procesul de contact, care era mult mai economic. Astăzi, aproape tot acidul sulfuric din lume este produs prin această metodă.

Fiind în natură

Pământ

Acidul sulfuric liber este foarte rar în natură. În atmosferă, se formează din dioxid de sulf, care se formează în timpul arderii substanțelor care conțin sulf sau a erupțiilor vulcanice. Dioxidul de sulf este oxidat de radicalii hidroxil și oxigen pentru a forma trioxid de sulf, care reacționează cu umiditatea atmosferică pentru a forma un acid. În ploaia acidă, apare sub formă diluată. O cantitate mică de acid sulfuric liber poate fi găsită și în unele izvoare vulcanice numite solfatare. Cel mai mare număr acidul sulfuric din lume conține un lac în craterul vulcanului Ijen din Indonezia. Spre deosebire de acidul liber, sărurile sale, în special sulfații, sunt mult mai frecvente în natură. Există multe minerale sulfați diferite. Dintre acestea, cele mai cunoscute și importante sunt gipsul (CaSO 4 2 H 2 O), baritul (BaSO 4), Calcantita (CuSO 4 5 H 2 O) și sarea Glauber (Na 2 SO 4 10 H 2 O).

Fiind de pe pământ

Acidul sulfuric este în afara Pământului în straturile superioare atmosfera lui Venus. Se formează ca urmare a reacțiilor fotochimice ale dioxidului de sulf și ale apei, care formează picături de acid 80-85%. În straturile mai adânci, acidul se descompune din nou din cauza temperaturilor ridicate în dioxid de sulf și apă, care, ridicându-se, poate forma din nou acid sulfuric. spectre infraroșii care au fost obținute de sonda Galileo prezintă diferite grade de absorbție pe satelitul lui Jupiter, care au fost atribuite unuia sau mai multor tipuri de hidrați de acid sulfuric.

Productie

Materia prima pentru producerea acidului sulfuric este sulful elementar, care se obtine in cantitati mari in rafinarii de petrol si gaze, din hidrogen sulfurat, folosind un procedeu cunoscut sub numele de procedeul Claus. Sulful este apoi oxidat la dioxid de sulf:

Reacția sulfului cu oxigenul

O altă sursă de dioxid de sulf este topirea minereurilor care conțin sulf. Exemple sunt sulfurile de cupru, zinc și plumb. Dioxidul de sulf se formează în timpul prăjirii cu oxigenul atmosferic.

Reacția de prăjire cu sulfură de zinc

În 1999, aproximativ 3 milioane de tone de pirit au fost arse în Europa pentru a produce acid sulfuric. În Asia, această cifră este mai mare, deoarece rezervele sale sunt mai mari. Pentru țările sărace în resurse care nu au nici minereuri de sulf, nici sulfuri, există procesul Müller-Kuhne. În acest proces, dioxidul de sulf este produs atunci când gipsul și cărbunele sunt arse într-un cuptor. Acest proces poate fi profitabil prin adăugarea de nisip și argilă în cuptor pentru a forma ciment ca produs secundar. Producția ulterioară necesită anhidridă sulfurică. La temperaturi scăzute, reacția decurge lent, deoarece necesită ciocniri triple relativ rare în faza gazoasă, iar la temperaturi ridicate, echilibrul este deplasat către descompunerea anhidridei sulfurice. Prin urmare, sunt necesari catalizatori pentru a efectua această reacție. În primele zile a fost folosită platina, mai târziu au trecut la anhidrida de vanadiu V 2 O 5 sau vanadați de metale alcaline KVO 3.

Oxidarea dioxidului de sulf în trioxid

Trioxidul de sulf este diluat imediat în apă: din cauza reacției inițiale prea violente în contact cu apa, se formează o peliculă de ceață de acid sulfuric, împiedicând reacțiile ulterioare. În primul rând, este introdus în acid sulfuric concentrat, această soluție se numește oleum. Oleum-ul este apoi dizolvat în apă pentru a forma acid sulfuric.

Dizolvarea anhidritei sulfurice în acid sulfuric concentrat pentru a crea acid disulfat Dizolvarea acidului disulfat în apă

LA anul trecut Producția de acid sulfuric a crescut în principal în China, în timp ce în tari europene producția a scăzut.

La domiciliu, se pot obține cantități mici de acid sulfuric diluat prin electroliza unei soluții de sulfat de cupru cu un anod de plumb (tensiunea trebuie să fie peste 2 V din cauza supratensiunii mari de degajare a oxigenului asupra dioxidului de plumb care se formează pe suprafața anod, dar nu mai mult de 5 V, pentru a nu se supraîncălzi).

Proprietăți fizice

Aproape tot acidul sulfuric 99% pierde SO3 la fierbere pentru a forma acid 98,3%. Acidul 98% este stabil la depozitare și este, de obicei, denumit și concentrat. Alte concentrații sunt utilizate în diferite scopuri. Date despre diferite concentrații:

Acidul sulfuric pur din punct de vedere chimic este un lichid uleios greu incolor. Ei vând, de regulă, o soluție apoasă de 96,5% cu o densitate de 1,84 g/cm 3 sau așa-numitul „oleum”, adică o soluție de SO 3 în H 2 SO 4. H 2 SO 4 se dizolvă foarte bine in apa (se amesteca cu apa in cantitati nelimitate). În acest caz, se eliberează căldură, iar soluția se încălzește foarte puternic (până la fierbere apă). Prin urmare, atunci când se adaugă apă la acidul sulfuric concentrat, acesta din urmă este pulverizat datorită conversiei rapide a apei în abur. Prin urmare, atunci când se diluează H 2 SO 4 concentrat, acidul trebuie turnat în apă (și nu invers!) Cu un flux subțire în timp ce se amestecă bine soluția cu o baghetă de sticlă. acid sulfuric concentrat și apa pura conduce slab curentul din cauza disocierii scăzute, conductivitate electrică 1,044 10 -2 S/cm

Proprietăți chimice

Disocierea în soluție apoasă merge în mai multe etape:

Prima etapă a disocierii; K 2 \u003d 2,4 x 6 octombrie (acid puternic)

Această valoare a acidității este luată ca principală în determinarea superacizilor.

A doua etapă de disociere; K 1 \u003d 1,0 x 10 -2

Acidul sulfuric distruge, de asemenea, multe materie organică, în special carbohidrați - lemn, hârtie, țesături de bumbac, zahăr și altele asemenea. Distrugerea acestor substanțe se explică prin faptul că acidul sulfuric concentrat preia hidrogenul și oxigenul din ele sub formă de apă, în timp ce carbonul rămâne sub formă de cărbune poros. Sub acțiunea acidului sulfuric diluat asupra metalelor, care în seria electrochimică de activitate a metalelor sunt situate la stânga hidrogenului, se eliberează hidrogen. Acidul sulfuric concentrat are un puternic efect de oxidare si este capabil sa reactioneze, la incalzire, chiar si cu metale nobile precum cuprul, mercurul si argintul, desi nu reactioneaza cu fierul. Prin urmare, rezervoarele de fier sunt folosite pentru transportul acidului sulfuric concentrat.

Reacția cuprului cu acid sulfuric concentrat

Aplicație

Acidul sulfuric este o marfă foarte importantă a industriei chimice și este un indicator al puterii sale industriale. Producția mondială în 2004 a fost de aproximativ 180 de milioane de tone, cu următoarea distribuție geografică: Asia 35%, America de Nord 24%, Africa 11%, Europa de Vest 10%, Europa de Est și Rusia 10%, Australia și Oceania 7%, America de Sud 7%. Majoritatea acidului produs (~ 60%) este cheltuit pentru producerea de îngrășăminte, superfosfat de fosfat de amoniu, sulfați, sulfat de amoniu. Aproximativ 20% este folosit în industria chimică pentru producția de detergenți, rășini sintetice, coloranți, produse farmaceutice, insecticide, antigel și diverse procese tehnice. Aproximativ 6% este folosit pentru producerea de pigmenți, vopsele, emailuri, cerneluri de tipar. Folosit și ca uscător cu gaz.

Electrolit

Acidul sulfuric acționează ca un electrolit în bateriile plumb-acid:

Pe anod:

Pb + 3 SO2-4 ⇌ PbSO 4 + 2 e —

Pe catod:

PbO 2 + 4 H + + SO2-4 + 2 e - ⇌ PbSO 4 + 2 H 2 O

Pb + PbO 2 + 4 H + + 2 SO2-4 ⇌ 2 PbSO 4 + 2 H 2 O

Catalizator

Acidul sulfuric este folosit și în alte scopuri în industria chimică. De exemplu, este un catalizator acid pentru conversia ciclohexanonei oxi în caprolactamă, care este utilizată pentru a face capron. Este folosit pentru fabricare de acid clorhidric din sare. Acidul sulfuric este folosit în industria de rafinare a petrolului, ca catalizator pentru reacția izobutanului și izobutilenei, pentru a forma izooctan, un compus care are un număr octanic de referință și este potrivit pentru crearea de benzină cu octan mare fără aditivi care conțin metale.

Siguranță

Acidul sulfuric este caustic, deși, datorită vâscozității sale considerabile, poate apărea o arsură în timp suficient pentru a spăla acidul care a intrat în contact cu pielea. În acest sens, oleum și acidul clorosulfonic sunt mai periculoase, care pot provoca rapid arsuri grave. În ceea ce privește proprietățile corozive, este mai puțin periculos decât acidul clorhidric sau azotic, deoarece este mai puțin volatil și nu este un agent oxidant foarte activ la temperaturi obișnuite. Cel mai periculos contact cu mucoasele deschise. Contactul cu ochii poate apărea atunci când se încearcă diluarea acidului concentrat prin adăugarea de apă la acesta (o încălcare directă a regulilor de manipulare a acidului sulfuric concentrat), în timp ce apa fierbe și stropește împreună cu acidul. Zonele afectate se spala cu multa apa si o solutie de bicarbonat de sodiu 5%.

Imagini înrudite