Sulfata acido. Formulo, posedaĵoj, preparo kaj uzo

Sulfata acido estas la historia nomo: oleo de vitriolo. La studo de acida komenciĝis en antikvaj tempoj, en siaj verkoj, estas priskribitaj: la greka kuracisto Dioscórides, la roma naturalisto Pliniy Starshy, la islama alĥemiistoj Geber, Razi kaj Ibn Sina kaj aliaj. En Sumer ekzistis listo de vitriolo, kio estas klasifikitaj de la koloro de la substanco. En nia tempo, la vorto "vitriolo" unuigas kristala hidratos sulfatoj de divalent metaloj.

En la 17-a jarcento, la nederlanda, germana kemiisto Johann Glauber sulfata acido ricevita per brulanta sulfuro kun nitrato de kalio (KNO3) en la ĉeesto de akvovaporo. En 1736, Dzhoshua Uord (apotekisto de Londono), tiu metodo estas uzita en la produktado. Ĉi-foje povas esti konsiderata kiel punkto de referenco, kiam jam grandskale komencis esti produktitaj sulfata acido. Ĝi Formulo (H2SO4), ĝenerale alprenita al esti instalita sveda kemiisto Berzelius (1779-1848) silenta poste.

Berzelius uzanta alfabeta karakteroj (designados kemiaj elementoj) kaj pli malalta diĝita kodoj (indikita de la nombro en la molekulo, atomoj de la donita tipo) trovis ke en unu molekulo enhavas 1 atomo de sulfuro (S), du hidrogeno atomoj (H) kaj 4 atomo de oksigeno (O ). De tiam, ĝi iĝis konata kvalitaj kaj kvantaj komponaĵo de la molekulo, tio estas, en la lingvo de kemio priskribis sulfata acido.

La struktura formulo, montrante grafike la reciproka aranĝo de atomoj en la molekulo kaj la kemiaj ligoj inter ili (ili estas kutime signifita per linioj) informas ke la centro de la molekulo estas atomo de sulfuro kiu estas duoble kunligita al du atomoj de oksigeno. Kun la aliaj du atomoj de oksigeno por ĉiu el kiuj estas fiksita atomo de hidrogeno, la atomo de sulfuro ankaŭ konektita per ununura katenoj.

ecoj

Sulfata acido - senkolora aŭ iomete flava, viskoza likvaĵo, solvebla en akvo entute koncentriĝoj. Estas forta minerala acido. Acido estas tre koroda al metaloj (koncentrita interagas kun fero sen hejtado, kaj tio passivates) rokoj, besto histojn aŭ aliaj materialoj. Ĝi havas altan hygroscopicity kaj prononcita forta oxidante propraĵoj. Ĉe temperaturo de 10,4 ° C acida firmigas. Kiam varmigita al 300 ° C preskaŭ 99% acido perdas sulfuro trióxido (SO3).

Liaj proprietoj ŝanĝo depende de la koncentriĝo de malfondo acuosa. Estas komunaj nomoj estas acida solvoj. Dilui acido estas konsiderita kiel 10%. Rechargeable - de 29 al 32%. Ĉe koncentriĝoj malpli ol 75% (kiel difinita en ISO 2184) oni nomas la turon. Se la koncentriĝo de 98%, tiam estos sulfata acido koncentrita. formulo (Kemia aŭ strukturan) en ĉiuj kazoj restas neŝanĝita.

Kiam solvita en koncentrita sulfata acido, sulfuro trióxido aŭ oleum estas formita fuming sulfata acido, ĝia formulo povas esti skribita kiel: H2S2O7. Net acido (H2S2O7) estas solida havanta fandante temperaturo de 36 ° C. sulfata acido hidratación reago karakterizita de la liberigo de varmego en grandaj kvantoj.

Diluita acido estas reagis kun metalo reagas kun kiu elmetas forta oxidante propraĵoj. Ĉi restarigas la sulfata acido, formita formulo substancoj enhavantaj reduktita (por 4, 0 aŭ -2) al atomo de sulfuro, eblas: SO2, S aŭ H2S.

Ĝi reagas kun ne-metalojn, ekz-e, karbono aŭ sulfuro;

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagas kun natria klorido:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Ĝi estas karakterizita de electrophilic anstataŭigo reago de atomo de hidrogeno alkroĉita al la benzeno ringo de la komponaĵo aromático al -SO3H grupo.

akcepto

En 1831, la pinglo estis patentita metodo de akiri H2SO4, kiu estas nuntempe la ĉefa. Hodiaŭ la plimulto de la sulfata acido estas produktata per tiu metodo. La krudmaterialoj uzata sulfuro erco (kutime fero pirita FeS2), kiu estas bruligita en specialaj fornoj, tiel formante calcinada gaso. Ekde la gaso temperaturo egalas 900 ° C, tiam ĝi estis malvarmetigita sulfata acido kun koncentriĝo de 70%. La gaso en la ciklono kaj la elektrostatika precipitator estas purigita de polvo en lavi turoj kun acida koncentriĝo de 40 kaj 10% de katalizilo venenoj (As2O5 kaj fluoro), malseka elektrostatika precipitators de acido aerosol. Tuj poste, la calcinada gaso enhavas 9% sulfura dioksido (SO2), sekigitaj kaj nutris al la kontakton aparato. Kiu pasis sur 3 tavoloj de vanadio katalizilo, SO2 oksidiĝas al SO3. Por solvi la formis sulfuro trióxido, koncentrita sulfata acido estas uzata. Formulo solvo de sulfuro trióxido (SO3) en anhidra sulfata acido estas H2S2O7. En ĉi tiu formo oleum en ŝtalo tankoj estas transdonita al la konsumanto kie diluas al la deziratan koncentriĝon.

aplikaĵo

Pro malsamaj kemiaj ecoj, H2SO4 havas larĝan gamon de aplikoj. En la produktado de la acida mem, kiel electrolito en plumbo-acidaj baterioj fabriki la diversaj purigiloj, estas ankaŭ grava reactivo en la kemia industrio. Ĝi estas ankaŭ uzata en la produktado: alkoholoj, plastoj, tinkturoj, kaŭĉuko, ester, gluoj, eksplodaĵojn, sapoj kaj detergentes, farmaciaĵoj, pulpo kaj papero, oleo.