Sumporna kiselina. Formula, svojstva, priprema i korištenje

Sumporna kiselina je istorijski naziv: ulje vitriola. Studija kiseline počelo u drevna vremena, u svojim spisima je opisano: grčki lekar Dioskorid, rimski prirodnjak Pliniy Starshy, Islamska alhemičari Geber, Razi i Ibn Sina i drugi. U Sumer je bio popis vitriola, koji su klasifikovani po boji supstance. U našem vremenu, riječ "VITRIOL" ujedinjuje kristalni hidrata sulfata od dvovalentne metala.

U 17. stoljeću, nizozemski, njemački kemičar Johann Glauber sumporne kiseline dobiti spaljivanjem sumpora sa kalijum nitrat (KNO3) u prisustvu vodene pare. 1736., Dzhoshua Uord (farmaceut iz Londona), ova metoda se koristi u proizvodnji. Ovaj put se može smatrati kao referentna tačka, kada već velikih razmjera počeo da se proizvodi sumpornu kiselinu. To formule (H2SO4), uglavnom se pretpostavlja da se instaliraju švedski kemičar Berzelius (1779-1848) tihi kasnije.

Berzelius koristeći slova abecede (određeni hemijski elementi) i niže digitalnih kodova (ukazuje broj u molekulu, atomi datog tipa) otkrili su da u jednom molekula sadrži 1 atom sumpora (S), dva atoma vodonika (H) i 4 atoma kisika (O ). Od tada je postao poznat kvalitativni i kvantitativni sastav molekula, odnosno na jeziku hemije opisao sumporne kiseline.

Strukturnom formulom, pokazuje grafički međusobnog rasporeda atoma u molekulu i hemijske veze između njih (oni su obično označava sa linije) obavještava da je centar molekula je atom sumpora što je duplo više vezan za dva atoma kiseonika. Sa druga dva atoma kiseonika u od kojih je svaka u prilogu atom vodika, sumpor atom povezan jednostrukim vezama.

svojstva

Sumporne kiseline - bezbojna ili blago žuta, viskozna tekućina, topiv u vodi u svim koncentracijama. To je jaka mineralna kiselina. Kiselina je vrlo korozivno za metale (koncentriran komunicira sa željezom bez grijanja, a pasivizatori) stijene, životinjska tkiva ili drugih materijala. Ima visoku higroskopnosti i izražen jak oksidans svojstva. Na temperaturi od 10,4 ° kiseline stvrdnjava C. Kada se zagrije na 300 ° C skoro 99% kiselina gubi sumpor trioksid (SO3).

Njegova svojstva mijenjaju ovisno o koncentraciji vodeni rastvor. Postoji uobičajena imena kiselina rješenja. Razblažiti kiselina se smatra 10%. Punjive - 29-32%. U koncentracijama manje od 75% (kao što je definisano u ISO 2184) to se zove toranj. Ako je koncentracija od 98%, onda će to biti sumporna kiselina koncentrirana. formula (Chemical ili strukturne) u svim slučajevima ostaje nepromijenjen.

Kada se rastvori u koncentriranom sumpornom kiselinom, sumpor trioksid ili oleum se formira dimeća sumporna kiselina, njegova formula može pisati kao: H2S2O7. Neto kiselina (H2S2O7) je solidan imaju topljenja temperaturi od 36 ° C. sumporna kiselina reakciju hidratacije odlikuje oslobađanje topline u velikim količinama.

Razrijeđen kiselina reagira s metalnim reagira s kojim pokazuje jak oksidans svojstva. Ovo vraća sumporne kiseline, formirana formula supstance koje sadrže smanjen (do 4, 0 ili -2) a atom sumpora, može biti: SO2, S ili H2S.

Ona reagira s nemetala, npr, ugljen ili sumpor:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reaguje sa natrijev klorid:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Ona se odlikuje elektrofilne supstitucije reakcija atom vodika vezan za benzen prsten aromatskih jedinjenja da -SO3H grupu.

prijem

1831., pin je patentirana metoda dobijanja H2SO4, koji je trenutno glavni. Danas većina sumporne kiseline se proizvodi pomoću ove metode. Sirovina za sulfid rude (obično željezo pirit FeS2), koji se spaljuje u posebnim pećima, tako formirajući calcined gasa. S obzirom da je temperatura plina iznosi 900 ° C, a zatim ga je ohlađena sumporne kiseline u koncentraciji od 70%. Plin u ciklon i elektrofiltera se čisti od prašine u pranje kule sa kiselinom koncentracije 40 i 10% katalizatora otrova (As2O5 i fluor), vlažne elektrofiltera kiseline aerosola. Dalje, pečene gas koji sadrži 9% sumpornog dioksida (SO2), sušene i šalje u kontakt aparata. Prolazak kroz 3 sloja vanadija katalizator, SO2 oksidira u SO3. Da raspusti formirana sumpor trioksid, koncentriranom sumpornom kiselinom koristi. Formula rješenje sumpor trioksida (SO3) u bezvodni sumporne kiseline je H2S2O7. U ovom obliku oleum u čeličnih rezervoara se prenosi do potrošača gdje je razrijediti do željene koncentracije.

aplikacija

Zbog različitih kemijska svojstva, H2SO4 ima širok spektar primjene. U proizvodnji samog kiseline, kao elektrolit u olovnih akumulatora a za proizvodnju raznih sredstava za čišćenje, to je također važan reaktant u kemijskoj industriji. Također se koristi u proizvodnji: alkoholi, plastike, boje, gume, ester, ljepila, eksploziva, sapuna i deterdženata, farmaceutska industrija, industrija celuloze i papira, ulja.