Сулфатна киселина: Формула и химични свойства

Един от първите минерални киселини, които стават известни на човека - е сярна киселина или сулфат. Не само, че е, но много от нейните соли се използват в строителството, медицината, хранително-вкусовата промишленост и за технически цели. Досега в това отношение нищо не се е променило. Няколко характеристики, които притежава киселина сулфат, улеснява необходимо в химически синтези. Освен това, в почти всички сектори на промишлеността и бита се използват соли. Ето защо, ние смятаме подробно какво е то и какви са характеристиките показват свойства.

Разнообразие от имена

Нека започнем с факта, че имената по този въпрос много. Сред тях са тези, които са образувани от един рационален номенклатура, както и тези, които в миналото. По този начин, това съединение е по-нататък:

• киселинен сулфат;
• язвителност;
• сярна киселина;
• олеум.

Въпреки че терминът "олеума" не е напълно подходящ за веществото, тъй като това е смес от сярна киселина и висока оксид сяра - SO _3.

Киселина сулфат: молекулна формула и структура

От гледна точка на химически съкращения напиши формула на тази киселина може да бъде така: H ₂ SO _4. Очевидно е, че молекулата е съставен от два водородни катиони и киселинен анион остатък - сулфат йон с 2+ заплащане.

Така в молекулата, следното съобщение:

• ковалентна полярен между сяра и кислород;
• силно полярни ковалентна между водород и киселинен остатък SO _4.

Серуми с 6 несдвоени електрони образува две двойни връзки до два кислородни атома. Дори и с няколко - единично, и тези, които от своя страна - на един водород. В резултат на молекулната структура позволява да бъде достатъчно силен. В същото време, катион на водород е много мобилни и лесно да отиде, тъй като сяра и кислород е много по-голяма в Електроотрицателност. Издърпването самата плътност електрон, те осигуряват водород частичен положителен заряд, който при отделяне е завършена. По този начин образува киселинни разтвори, в които е Н ^+.

Говорейки за окислителни състояния на елементи в съединението, киселинен сулфат формула в която Н ₂ SO _4, лесно позволява изчисляването на водород Y 1, у -2 кислород, сяра в 6.

Както във всяка молекула, зареждането на мрежата е нула.

История на откриването

Sulfate киселина е известно на хората от най-древни времена. Дори алхимици са били в състояние да получи различни методи на калциниране сулфат. От IX век, хората са получили и използват това вещество. По-късно в Европа Albertus Magnus научи за екстрахиране на киселината в процеса на разлагане на железен сулфат.

Въпреки това, нито един от методите не е печеливша. След това става известно т.нар синтез камера изпълнение. За тази сяра и нитрат, и еволюирали изпарения абсорбира вода. В резултат на киселина сулфат, образуван.

И все пак по-късно, британците са били в състояние да намерите най-евтиният начин за получаване на веществото. Ние използвахме пирита - Фес _2, железни пирита. Неговата изпичане и последваща реакция с кислород все още един от най-важните промишлени процеси за синтез на сярна киселина. Тези суровини по-достъпни, достъпни и качествени за голям обем на производство.

физични свойства

Има няколко възможности, включително външното, което е различно от друг киселина сулфат. Физични свойства могат да бъдат описани в няколко точки:

1. При стандартни условия, - течност.
2. В концентрирано състояние е тежка, мазна, за които той се нарича "димяща сярна киселина".
3. Вещество Плътност - 1,84 гр / см ^3.
4. Тя няма цвят и мирис.
5. Той има силно "мед" вкус.
6. Разтваря се във вода много добре, почти неограничен.
7. Хигроскопична, тя е в състояние да улови свободен и свързан вода от тъканите.
8. Енергонезависимото.
9. Точка на кипене - 296 ° ^С
10. Който се топи при 10,3 ^° С

Един от най-важните характеристики на това съединение е неговата способност да се хидратират с освобождаването на голямо количество топлина. Ето защо дори и в училище, децата се обучават, че водата се прибавя към киселината в никакъв случай не е възможно, но точно обратното. В крайна сметка, вода е по-лек в плътност, така че ще се натрупват на повърхността. Ако драстично това се добавят към киселината, получената реакционна смес се разтваря толкова много енергия, че водата започва да кипи и се разпръсква заедно с частици от опасно вещество. Това може да доведе до тежки химически изгаряния на кожата на ръцете.

Следователно трябва да бъде тънка струйка се излива киселина във вода, след което сместа се нагрява силно, но кипене не се случи, и следователно пръски твърде.

химични свойства

От химична гледна точка, тази киселина е много силен, особено ако тя се концентрира разтвор. Това двуосновен обаче постепенно се дисоциира за образуване gidrosulfat- и сулфат анион.

Най-общо, взаимодействието му с различни съединения отговаря на всички основни реакции, типични за този клас вещества. Съществуват примери за няколко уравнения която участва сулфат киселина. Химични свойства се проявяват в неговото взаимодействие с:

• соли;
• метални оксиди и хидроксиди;
• амфотерни оксиди и хидроксиди;
• метали, стоящи в електрохимичната серия на водород.

В резултат на тези взаимодействия в почти всички случаи означава соли, образувани от киселина (сулфати), или кисели сулфати (водород).

Характерна особеност е и фактът, че металът по обичайния начин Me + H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + Н ₂ ↑ разтвор на веществото реагира, т.е. разредена киселина. Ако вземем концентриран или силно наситен (олеум), реакционните продукти са доста различни.

Специални свойства на сярна киселина

Те включват само концентрирани разтвори взаимодействие с метали. Следователно, налице е диаграма, показваща цялата принципа на тези реакции:

1. Ако металът е активен, резултатът е образуването на сероводород, соли и вода. Това е, сяра се редуцира до -2.
2. Ако средната активност на метала, в резултат - сяра, сол и вода. Това означава, че възстановяването на сулфат йон на свободно сяра.
3. Метали ниска химическа активност (след водород) - серен диоксид, сол и вода. Сярата в окисление 4.

Също така специални свойства сулфат киселини са способността да се окисли някои неметали до най-високата им степен на окисление и реагира с комплексни съединения и ги окисляване на прости вещества.

Методи за получаване на индустрията

Сулфат процес сярна киселина се състои от два основни типа:

• ПИН;
• кула.

И двете са най-често срещаните методи в индустрията в световен мащаб. Първото изпълнение се основава на използването като суровини железни пирити или пирит сяра - FeS _2. В момента има общо три етапа:

1. Калциниране на суровината за да се образува като продукт на горене на серен диоксид.
2. Минавайки този газ чрез кислород над катализатор ванадий да образуват серен триоксид - SO _3.
3. кула абсорбция се извършва разтваряне на анхидрида в разтвор на сулфат киселина с образуване на разтвор с висока концентрация - олеум. Много тежка мазна гъста течност.

Вторият вариант - е почти същата, но азотните оксиди се използват като катализатор. По отношение на параметри, като например качеството на продукта, цена и консумация на енергия, чистотата на суровини, изпълнението, първият метод е по-ефективно и приемливо, така че тя се използва по-често.

Синтез лаборатория

Ако искате да получите сярна киселина в малки количества за лабораторни изследвания, най-добрият начин да си взаимодействат със сероводород неактивна метални сулфати.

В тези случаи, образуването на железен сулфид, и се образува като страничен продукт на сярна киселина. За малки проучвания като опция е подходяща, но чистотата на такава киселина ще бъде различно.

Също така в лабораторията може да бъде качествено отговор на разтвори сулфат. Най-често реагент е хлорид на барий, тъй като Ba ²⁺ йони заедно с анион сулфат се утаява бяла утайка - барит мляко: H ₂ SO ₄ + BACL ₂ = 2HCl + BaSO ₄ ↓

Най-често срещаният сол

Сулфатна киселина и сулфати който образува, са важни съединения в много промишлени и битови полета, включително храна. соли Най-често сярна киселина, са следните:

1. Гипс (Alabaster, селенит). Химично наименование - воден хидратиран калциев сулфат. Формула: CaSO _4. Той се използва в строителството, медицината, целулозно-хартиената промишленост, производството на бижута.
2. Барит (барит). Бариев сулфат. Разтворът е млечно утайка. В твърда форма - прозрачни кристали. Използваните в оптични устройства, рентгенови лъчи, за производството на изолационен слой.
3. Мирабилит (глауберова сол). Химично наименование - кристален натриев сулфат декахидрат. Формула: Na ₂ SO ₄ * 10Н _2О Той се използва в медицината като слабително.

Човек може да се цитират като пример за много соли, които са от практическо значение. Въпреки това, посочените по-горе - най-често срещаните.

крафт алкохол

Това вещество е разтвор, който се образува от дървен материал на топлинна обработка, т.е. целулоза. Основната цел на тази връзка - да получите своята луга сапун чрез утаяване. Химичният състав на сулфат разтвор е както следва:

• лигнин;
• хидрокси;
• монозахариди;
• феноли;
• смоли;
• и летливи мастни киселини;
• сулфиди, хлориди, карбонати и сулфати на натрий.

Има два основни вида материали: бял и черен крафт алкохол. Бял отива в целулозно-хартиената промишленост, както и черното използва за черен сапун алкохол в индустрията.

Основни приложения

Годишната производството на сярна киселина е 160 млн. Тона годишно. Това е един много значим фигура, която показва значението и разпространението на това съединение. Има няколко индустрии и места, където е необходимо използването на киселина сулфат:

1. Батерията като електролит, особено в олово.
2. В растенията, където произведени сулфат тор. По-голямата част от киселината е точно производството на минерални торене растения. Следователно, инсталации за производство на сярна киселина и производство на торове често изгради близо.
3. В хранително-вкусовата промишленост като емулгатор, определен код E513.
4. Многобройни органичния синтез като дехидратиращ агент, катализатор. Така получен взривни вещества, смоли, детергенти, найлон, полипропилен и етилен, оцветители, химически влакна, естери и други съединения.
5. Използване на филтри за пречистване на водата и производство на дестилирана вода.
6. Използва се в добива и преработката на редки елементи от рудата.

Също така много сярна киселина се изразходва за лабораторни тестове, където се произвежда от местни средства.