Asid sulfurik. Formula, hartanah, penyediaan dan penggunaan

asid sulfurik adalah nama yang bersejarah: minyak perkataan pedas. Kajian asid bermula pada zaman purba, dalam tulisan-tulisannya, ia digambarkan: doktor Greek Dioscorides, naturalis Roman Pliniy Starshy, alchemists Islam Geber, Razi dan Ibn Sina dan lain-lain. Di Sumer terdapat senarai perkataan pedas, yang diklasifikasikan oleh warna bahan. Dalam masa kita, perkataan "perkataan pedas" menyatukan menghidrat kristal sulfat logam divalent.

Pada abad ke-17, Dutch, German ahli kimia Johann Glauber asid sulfurik yang diperoleh oleh belerang dengan kalium nitrat (KNO3) dalam kehadiran wap air. Pada tahun 1736, Dzhoshua Uord (seorang ahli farmasi dari London), kaedah ini digunakan dalam pengeluaran. kali ini boleh dianggap sebagai titik rujukan, apabila sudah besar-besaran mula dihasilkan asid sulfurik. Ia Formula (H2SO4), secara amnya dianggap dipasang ahli kimia Sweden Berzelius (1779-1848) senyap kemudian.

Berzelius menggunakan aksara abjad (unsur-unsur kimia ditetapkan) dan kod digital yang lebih rendah (ditunjukkan oleh bilangan dalam molekul, atom daripada jenis yang diberikan) mendapati bahawa dalam satu molekul mengandungi 1 sulfur atom (S), dua atom hidrogen (H) dan 4 atom oksigen (O ). Sejak masa itu, ia dikenali komposisi kualitatif dan kuantitatif molekul, iaitu, dalam bahasa kimia digambarkan asid sulfurik.

Formula struktur, menunjukkan secara grafik susunan bersama atom dalam molekul dan ikatan kimia di antara mereka (mereka biasanya ditandakan oleh garis-garis) memberitahu bahawa pusat molekul ialah atom sulfur yang double terikat kepada dua atom oksigen. Dengan dua atom oksigen ke setiap yang dilampirkan atom hidrogen, atom sulfur juga dihubungkan dengan ikatan tunggal.

hartanah

asid sulfurik - tidak berwarna atau sedikit kuning, cecair likat, larut dalam air pada semua kepekatan. Ia adalah mineral yang kuat asid. Asid sangat mengakis logam (berinteraksi tertumpu dengan besi tanpa pemanasan, dan ia passivates) batu-batu, tisu haiwan atau bahan-bahan lain. Ia mempunyai hygroscopicity tinggi dan disebut sifat agen pengoksidaan yang kuat. Pada suhu 10.4 ° C memejal asid. Apabila dipanaskan kepada 300 ° C asid hampir 99% kehilangan trioksida sulfur (SO3).

sifat-sifatnya berubah bergantung kepada kepekatan larutan akueus. Terdapat nama-nama yang biasa penyelesaian asid. Mencairkan asid dianggap sebagai 10%. Boleh dicas semula - 29-32%. Pada kepekatan kurang daripada 75% (sebagaimana yang ditakrifkan dalam ISO 2184) ia dipanggil menara. Jika kepekatan 98%, maka ia akan menjadi asid sulfurik pekat. formula (Kimia atau struktur) dalam semua kes yang masih tidak berubah.

Apabila dilarutkan dalam asid sulfurik pekat, trioksida sulfur atau oleum terbentuk fuming asid sulfurik, formula boleh ditulis sebagai: H2S2O7. asid bersih (H2S2O7) adalah pepejal yang mempunyai suhu lebur 36 ° C. sulfurik tindak balas asid penghidratan dicirikan oleh pelepasan haba dalam jumlah yang besar.

asid dicairkan bertindak balas dengan logam bertindak balas dengan yang mempamerkan ciri-ciri agen pengoksidaan yang kuat. Ini mengembalikan asid sulfurik, bahan-bahan formula dibentuk mengandungi dikurangkan (4, 0 atau -2) atom sulfur, boleh: SO2, S atau H2S.

Ia bertindak balas dengan bukan logam, contohnya, karbon atau sulfur:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Bertindak balas dengan natrium klorida:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Ia mempunyai ciri-ciri tindak balas penggantian elektrofilik atom hidrogen dilampirkan kepada gelang benzena sebatian aromatik kepada kumpulan -SO3H.

penerimaan

Pada tahun 1831, pin yang telah dipatenkan kaedah untuk mendapatkan H2SO4, yang kini merupakan yang utama. Hari ini kebanyakan asid sulfurik dihasilkan menggunakan kaedah ini. Bahan-bahan mentah yang digunakan bijih sulfida (biasanya besi pirit FeS2), yang dibakar dalam relau khas, dengan itu membentuk gas calcined. Kerana suhu gas adalah sama dengan 900 ° C, maka ia telah disejukkan asid sulfurik dengan kepekatan 70%. Gas dalam siklon dan pemendak elektrostatik dibersihkan dari debu di menara basuh dengan kepekatan asid 40 dan 10% racun pemangkin (As2O5 dan fluorin), Pemendak elektrostatik basah aerosol asid. Seterusnya, gas calcined mengandungi 9% sulfur dioksida (SO2), kering dan diberi makan kepada radas kenalan. Melalui 3 lapisan pemangkin vanadium, SO2 dioksidakan kepada SO3. Untuk membubarkan sulfur trioksida yang dibentuk, asid sulfurik pekat digunakan. penyelesaian Formula sulfur trioksida (SO3) dalam asid sulfurik anhydrous adalah H2S2O7. Dalam bentuk ini oleum dalam tangki keluli disampaikan kepada pengguna di mana ia dicairkan kepada kepekatan yang dikehendaki.

permohonan

Oleh kerana sifat-sifat kimia yang berbeza, H2SO4 mempunyai rangkaian hotel yang luas permohonan. Dalam pengeluaran asid itu sendiri, sebagai elektrolit dalam bateri asid plumbum untuk mengeluarkan pelbagai pencuci, ia juga merupakan bahan tindak balas penting dalam industri kimia. Ia juga digunakan dalam pengeluaran: alkohol, plastik, pewarna, getah, ester, pelekat, bahan letupan, sabun dan bahan pencuci, farmaseutikal, pulpa dan kertas, minyak.