Сярна киселина. Формула, имоти, получаване и използване

Сярна киселина е исторически име: масло на сярна киселина. Проучването на киселина започва в древни времена, в произведенията му, той е описан: гръцкият лекар Диоскорид, римският естественик Pliniy Starshy, ислямските алхимици Геверовият, Рази и Ибн Сина и др. В Шумер е имало списък с язвителност, които са класифицирани от цвета на веществото. В наше време, думата "язвителност" обединява кристални хидрати сулфати на двувалентни метали.

В 17-ти век, холандски, немски химик Йохан глауберова сярна киселина, получена чрез изгаряне на сяра с калиев нитрат (KNO3) в присъствието на водна пара. През 1736, Dzhoshua Uord (аптекар от Лондон), този метод се използва в производството. Това време може да се разглежда като отправна точка, когато вече голям мащаб започва да се произвежда сярна киселина. Това формула (H2SO4), обикновено се приема да бъде инсталиран шведски химик Берцелиус (1779-1848) мълчи по-късно.

Берцелиус използване буквени знаци (определени химични елементи) и по-ниски цифрови кодове (означено с цифрата в молекулата, атоми на дадения тип) са установили, че в една молекула съдържа един серен атом (S), два водородни атома (Н) и 4 кислороден атом (О ). От този момент, стана известно качествен и количествен състав на молекулата, т.е., на езика на химията, описана сярна киселина.

Структурната формула, показва графично взаимното разположение на атоми в молекулата и химическите връзки между тях (те обикновено са отбелязани с линии) информира, че в центъра на молекулата е серен атом, който е двойно свързан с два кислородни атома. С други два кислородни атоми, към всяка от които е свързана водороден атом, серен атом и свързани с единични връзки.

свойства

Сярна киселина - безцветен или бледожълт, вискозна течност, разтворима във вода при всички концентрации. Това е силна минерална киселина. Киселина е силно корозивен към метали (концентрират взаимодейства с желязо без нагряване, и passivates) скали, животински тъкани или други материали. Той има висока хигроскопичност и подчертано силни окисляващи свойства. При температура от 10.4 ° С втвърдява киселина. Когато се загрява до 300 ° С почти 99% киселина губи серен триоксид (SO3).

Неговите свойства се променят в зависимост от концентрацията на воден разтвор. Има общи имена са киселинни разтвори. Разрежда киселина се счита за 10%. Акумулаторна - 29-32%. При концентрации на по-малко от 75% (както е определено в ISO 2184) той се нарича кулата. Ако концентрацията на 98%, след това ще бъде сярна киселина се концентрира. формула (Химично или структурна) във всички случаи остава непроменена.

Когато разтваря в концентрирана сярна киселина, серен триоксид или олеум се образува димяща сярна киселина, нейна формула може да се изписва като: H2S2O7. Net киселина (H2S2O7) е твърдо вещество с температура на топене от 36 ° С сярна киселина реакционната хидратация характеризира с отделяне на топлина в големи количества.

Разреден киселина взаимодейства с метал реагира с окислителя, който проявява силни свойства. Това възстановява сярна киселина, образувани формула вещества, съдържащи се намали (до 4, 0 или -2) серен атом, може да бъде: SO2, S или H2S.

Той реагира с неметали, например, въглеродни или серни:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + СО2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Реагира с натриев хлорид:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Той се характеризира чрез реакция на електрофилно заместване на водороден атом, свързан с бензеновия пръстен на ароматно съединение, за да -SO3H група.

приемане

През 1831, щифтът е патентован метод за получаване на H2SO4, който понастоящем е основната. Днес повечето от сярна киселина се получава като се използва този метод. Използваните суровини сулфидна руда (обикновено желязо пирит FeS2), което се изгаря в специални пещи, при което се образува печения газ. Тъй като температурата на газа е равна на 900 ° С, след това се охлажда сярна киселина с концентрация 70%. Газът в циклона и електростатичния утаител се почиства от прах в перални кули с киселина концентрация 40 и 10% от катализаторни отрови (As2O5 и флуор), мокри електростатични филтри на киселина аерозол. След това се калцинира газ, съдържащ 9% серен диоксид (SO2), суши се и се подава към устройството за контакт. Преминавайки през 3 слоя на ванадиев катализатор, SO2 се окислява до SO3. За да се разтвори образуваната серен триоксид, се използва концентрирана сярна киселина. Формула разтвор на серен триоксид (SO3) в безводен сярна киселина е H2S2O7. В тази форма олеум в стоманени резервоари се предава на потребителя, когато той се разрежда до желаната концентрация.

приложение

Поради различни химични свойства, H2SO4 има широк обхват на приложения. При производството на самата киселина, като електролит в оловно-киселинни батерии за производство на различни почистващи средства, също така е важно реагент в химическата промишленост. Тя се използва в производството: алкохоли, пластмаси, бои, каучук, естер, лепила, взривни вещества, сапуни и препарати, фармацевтични продукти, целулоза и хартия, масло.