formula chimică structurală de acid sulfuric
Greutate moleculară: 98.076
Acid sulfuric H2 SO4 - diacid puternic care corespunde cel mai înalt grad de oxidare sulf (6). În condiții obișnuite de acid sulfuric concentrat - un lichid uleios greu este incolor și inodor, cu gust acru „cupru“. Tehnica de acid sulfuric este numit ca un amestec cu apă, sau cu SO3 trioxid de sulf. Dacă raportul molar dintre SO3. H2O este mai mică de 1, este o soluție apoasă de acid sulfuric, în cazul în care mai mult de un - SO3 dizolvat în acid sulfuric (oleum).
În secolele XVIII-XIX pentru pulbere de sulf produs din pirita (pirita) în fabricile vitriol. Acidul sulfuric la momentul numit „ulei de vitriol“ (de obicei, era cristalin, consistență amintind de ulei), deci originea numelui este, evident, sărurile sale (sau mai degrabă este cristalin) - sulfat.
Prepararea acidului sulfuric
(Contact) Metoda industrială
In industrie, acidul sulfuric este produs prin oxidarea dioxidului de sulf (gaz sulfuros produs în timpul arderii sulfului sau pirita) până trioxid (anhidridă sulfurică), urmată de reacția SO3 cu apă. S-a obținut prin acest acid sulfuric metodă este numită și un contact (concentrație 92-94%).
Azotul metoda (Tower)
Anterior, acid sulfuric s-a preparat prin nitros exclusiv în turnuri speciale și numit acid turn (concentrație 75%). Esența acestei metode constă în oxidarea dioxidului de sulf, dioxid de azot în prezența apei.
În acele cazuri rare în care hidrogenul sulfurat (H2S) sulfat de dislocă (SO4 -) sare (cu metale Cu, Ag, Pb, Hg) produs secundar este acidul sulfuric. Sulfurilor acestor metale au cea mai mare rezistență, precum și culoarea neagră distinctiv.
Proprietățile fizice și fizico-chimice
Acid foarte puternic la 18 ° C pKa (1) = -2,8, pKa (2) = 1,92 (KZ 1.2 10 -2); obligațiuni în molecula de lungime S = O 0143 nm, S-OH unghi HOSOH 0154 nm de 104 °, OSO 119 °; fierbe, formând un amestec azeotrop (98,3% SO4 H2 și 1,7% H2O cu un punct de fierbere de 338,8 ° C). Acidul sulfuric care corespunde conținutului de 100% H2 SO4. Are o compoziție (%): H2 SO4 99,5, HSO4 - - 0,18, H3 + SO4 - 0.14, H3 O + - 0,09, H2 S2 O7. - 0,04, HS2 O7 - - 0,05. Miscibili cu apă și SO3. în toate rapoartele. Soluțiile apoase de acid sulfuric practic complet disociați la H3 O +. HSO3 +. și 2NSO4 -. Formele hidrati H2 SO4 · nh2 O, unde n = 1, 2, 3, 4 și 6.5.
Soluțiile de SO3 anhidridă sulfurică în acid sulfuric oleum sunt numite, ele formează două conexiuni H2 SO4 · SO3 și H2 SO4 · 2SO3. Oleum cuprinde, de asemenea, acidul pyrosulphuric. Punctul de fierbere a soluțiilor apoase de acid sulfuric crește cu concentrația și atinge maximum la un conținut de 98,3% SO4 H2. Punctul de fierbere al oleum, cu un conținut de SO3 de creștere scade. Când concentrația soluțiilor apoase de acid sulfuric, presiunea totală a vaporilor peste soluția este redusă și în cazul în care conținutul de 98,3% H2 SO4 atinge un minimum. Odată cu creșterea concentrației de SO3 la presiune totală oleum vaporilor crește deasupra. Presiunea de vapori deasupra soluțiilor apoase de acid sulfuric și oleum poate fi calculată prin ecuația:
Valorile coeficienților A și B depind de concentrația acidului sulfuric. Vaporii de mai sus soluțiile apoase de acid sulfuric este un amestec de vapori de apă, H2 SO4 și SO3. în care compoziția vaporilor este diferită de compoziția lichidă la toate concentrațiile de acid sulfuric decât azeotropului corespunzătoare. Pe măsură ce crește temperatura de disociere îmbunătățită. Are o oleum maximă viscozitate H2 SO4 · SO3. cu creșterea temperaturii scade η. Rezistența electrică a acidului sulfuric la o concentrație minimă de SO3 și 92% H2 SO4 și la o concentrație maximă de 84 și 99,8% H2 SO4. Pentru oleum minimă ρ la 10% SO3. Cu creșterea temperaturii, crește p acid sulfuric. Constanta dielectrică de acid sulfuric 100% 101 (298.15 K), 122 (281,15 K); constantă cryoscopic de 6,12, 5,33 ebulioskopicheskaya constantă; coeficientul de difuzie al vaporilor de acid sulfuric în schimbările de aer în funcție de temperatură; D = 1,67 · 10⁻⁵T3 / 2 cm² / sec.
Acid sulfuric în formă concentrată, atunci când este încălzit - oxidant destul de puternic. HI și oxidează parțial HBr la halogen. Oxideaza multe metale (excepții:. Au, Pt, Ir, Rh, Ta). Astfel, acidul sulfuric concentrat este redus la SO2. În frig cu acid sulfuric concentrat, Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba pasivizat și reacția nu procedează. Cel mai puternic de reducere a acidului sulfuric concentrat se reduce la H2 S. S și acidul sulfuric concentrat absoarbe vaporii de apă, de aceea este folosit pentru uscarea gazelor, lichide sau solide, de exemplu, într-un desicator. Totuși concentrat H2 SO4 este parțial redus cu hidrogen, din cauza a ceea ce nu poate fi utilizată pentru uscarea acestuia. Scindarea apei din compuși organici și lăsând la negru de fum (cărbune), acid sulfuric concentrat, duce la carbonizarea lemnului, zahăr și alte substanțe. Diluată H2 SO4 interacționează cu toate metalele din seria electrochimică accentuează stânga cu eliberarea sa de hidrogen. Proprietățile oxidative ale diluata H2 SO4 sunt mai puțin frecvente. Acidul sulfuric formează două serii de săruri: mediu - sulfați și de acid - sulfați acizi, precum și esteri. peroxomonosulphuric Cunoscut (sau acid Caro) H2 SO5 și H2 S2 O8 acidului peroxodisulfuric. Acid sulfuric, de asemenea, reacționează cu oxizii de bază pentru a forma sulfat și apă. În instalațiile de prelucrare a metalelor soluție de acid sulfuric este utilizat pentru îndepărtarea unui strat de oxid metalic pe suprafața produselor metalice supuse în timpul fabricației la căldură intensă. Astfel, oxidul de fier este îndepărtat de pe suprafața soluției foaie acțiune de fier încălzită de acid sulfuric. reacție calitativă în acid sulfuric și sărurile sale solubile este interacțiunea lor cu săruri de bariu solubile, în care un precipitat alb de sulfat de bariu este insolubilă în apă și acizi, de exemplu.
Acidul sulfuric este utilizat:
- în tratarea minereurilor, în special în extracția de oligoelemente, inclusiv uraniu, iridiu, zirconiu, osmiu și m p..;
- în producția de îngrășăminte minerale;
- ca electrolit în acumulatorii cu plumb;
- pentru diverși acizi minerali și sărurile lor;
- în producția de fibre chimice, vopsele, fum de formare și explozivi;
- Ulei, din metal, textile, piele și alte industrii .;
- în industria alimentară - este înregistrată ca aditiv alimentar E513 (emulgator);
- în reacțiile de sinteză organice industriale:
- deshidratarea (prepararea esterilor dietil eter);
- hidratare (etanol din etilenă);
- sulfonare (detergenți și intermediari în fabricarea coloranților);
- alchilare (preparare izooctan, polietilen glicol, caprolactam), și altele.
- Pentru a restaura rasinile în filtrele din producția de apă distilată.
Producția mondială de acid sulfuric aprox. 160 de milioane de tone pe an. Cel mai mare consumator de acid sulfuric - producția de îngrășăminte minerale. La îngrășămintele cu fosfor P2 O5 consumate în 2,2-3,4 ori greutatea acidului sulfuric, și (NH4) 2 SO4 Acid sulfuric 75% în greutate din consumabil (NH4) 2 SO4. Prin urmare, să depună eforturi pentru a construi o instalație de acid sulfuric în combinație cu plante pentru producția de îngrășăminte minerale.
Acidul sulfuric este cunoscut încă din antichitate, în mod natural în formă liberă, de exemplu, ca și în apropierea lacurilor vulcanice. Poate prima mențiune a gazelor acide produse în timpul calcinarea alaun sau sulfat de fier „piatră verde“, se găsește în scrierile atribuite alchimistul arab Jabir Ibn Haiyan. In secolul IX alchimist persan Ar-Razi calcinarea unui amestec de fier și sulfat de cupru (FeSO4 • 7H2O și CuSO4 • 5H2 O), soluție de asemenea obținut de acid sulfuric. Această metodă îmbunătățită alchimistul european Albert Magnus, care a trăit în secolul al XIII-lea. acid sulfuric Schema de sulfat de fier - descompunerea termică a sulfatului de fier (II), urmată de răcirea amestecului. In Proceedings alchimist Valentine (XIII c) o metodă pentru producerea de acid sulfuric prin absorbția gazului de apă (trioxid de sulf) emis pe arderea unui amestec de pulbere de sulf și nitrat. Mai târziu, această metodă a fost bază t. N. „Camera“ proces realizat în camere mici, plumb căptușită, care nu este solubil în acid sulfuric. În URSS, această metodă a existat până la 1955 g Alchimisti XV a fost, de asemenea, o metodă cunoscută de obținere a acidului sulfuric din pirită. - pirita, materii prime mai ieftine și comune decât sulf. În acest mod, acidul sulfuric este de cel puțin 300 de ani, cu cantități mici în retorte de sticlă. Ulterior, în legătură cu dezvoltarea acestei metode de catalizare înlocuită proces camerei pentru sinteza acidului sulfuric. In prezent, acidul sulfuric este produs prin oxidarea catalitică (la V2 O5) oxid de sulf (IV) în oxid de sulf (VI), și apoi dizolvarea oxidului de sulf (VI) în acid sulfuric 70%, cu formă oleum. În România, producția de acid sulfuric a fost organizat pentru prima dată în 1805 în apropiere de districtul Moscova Zvenigorod. În 1913, România pentru producția de acid sulfuric a fost locul 13 în lume.
- Tehnic GOST 2184-77 acid sulfuric
- Sulfuric acid baterie. Specificații GOST 667-73
- Acid sulfuric de înaltă puritate. Specificații GOST 1422-78
- Reactivi. Acid sulfuric. Specificații GOST 4204-77
- Sunteți aici:
- principal
- formule chimice
- C
- Sulfuric chimică acidă formula structurală