Sulfatert syre: formel og kjemiske egenskaper

En av de første mineralsyrer, som ble kjent for mennesket - er svovelsyre eller sulfat. Ikke bare er det, men mange av dens salter brukes i konstruksjon, medisin, næringsmiddelindustrien og til tekniske formål. Så langt i denne sammenheng, har ingenting endret seg. Flere egenskaper som besitter sure sulfat, gjør det lett uunnværlig i kjemiske synteser. I tillegg, i praktisk talt alle sektorer av industrien og dagliglivet brukes salter. Derfor vurderer vi i detalj hva det er og hva kjennetegner utstilte egenskaper.

En rekke navn

La oss starte med det faktum at navnene i denne saken mye. Blant dem er de som er dannet av en rasjonell nomenklatur, og de som har historisk. Dermed er denne forbindelsen refereres til som:

• syresulfat;
• Sulfat;
• svovelsyre;
• oleum.

Selv om begrepet "oleum" er ikke helt egnet for stoffet, fordi det er en blanding av svovelsyre og høyere oksyd svovel - _SO3.

Acid sulfat: molekylær formel og struktur

Fra synspunktet av kjemiske forkortelser skrive formelen av denne syre kan være så: _{H2 SO4.} Det er åpenbart at molekylet er sammensatt av to hydrogen kationer og syreresten anion - sulfat ion med en 2 + -ladning.

Således holdes i molekylet, er følgende kommunikasjon:

• kovalent polar mellom svovel og oksygen;
• sterkt polare kovalent mellom hydrogen og syrerestene _SO4.

Sera med 6 uparede elektroner danner to dobbeltbindinger til to oksygenatomer. Selv med et par - single, og de i sin tur - et enkelt hydrogen. Som et resultat av molekylstrukturen gjør det mulig for den å være sterk nok. På samme tid, er den hydrogen kation svært mobil og lett å gå, fordi svovel og oksygen er mye større i elektronegativitet. Trekke elektrontettheten i seg selv, gir de et hydrogen-partialt positiv ladning, som under frakobling er fullført. Således dannede syreoppløsninger i hvilke er H ^+.

Når vi snakker om de oksydasjonstilstander av elementene i det sammensatte, surt sulfat formelen hvor H _{2SO 4,} gjør at den lett beregning av: hydrogen y 1, y -2 oksygen, svovel ved 6.

Som i et hvilket som helst molekyl, er den nettoladning lik null.

History of oppdagelse

Sulfatsyre er kjent for mennesker siden de eldste tider. Selv alkymistene var i stand til å motta det forskjellige metoder for kalsinering sulfat. Fra IX-tallet, har folk fått og brukt dette stoffet. Senere i Europa Albertus Magnus lært å ekstrahere syren i ferd med spaltning av jernsulfat.

Men ingen av metodene var ikke lønnsomt. Da det blir kjent såkalt syntese kammerutførelse. For dette brennende svovel og nitrat, og utviklede damper absorbert vann. Som et resultat, sur sulfat dannet.

Likevel senere britene var i stand til å finne den billigste metoden for å skaffe stoffet. Vi brukte svovelkis - FeS _2, svovelkis. Dens avfyring, og påfølgende reaksjon med oksygen fremdeles er en av de viktigste industrielle prosesser for syntese av svovelsyre. Slike råvarer mer tilgjengelig, rimelig og kvalitet for stort volum produksjon.

fysiske egenskaper

Det er flere alternativer, inkludert den ytre, som er forskjellig fra andre surt sulfat. Fysiske egenskaper kan beskrives på noen få punkter:

1. Under standardbetingelser, - væske.
2. I en konsentrert tilstand er det tung, fet, for som han ble kalt "olje av vitriol".
3. Stoff Densitet - 1,84 g / ^cm3.
4. Den har ingen farge eller lukt.
5. Den har en sterk "kobber" smak.
6. Det løser seg opp i vann veldig godt, nesten ubegrenset.
7. Hygroskopisk, er det i stand til å fange både fritt og bundet vann fra vevene.
8. Den ikke-flyktig.
9. Kokepunkt - 296 ° ^C.
10. Som smelter ved 10,3 ^° C

Et av de viktigste trekk ved denne forbindelse er dens evne til å fukte med frigjøring av en stor mengde varme. Det er derfor selv på skolen, er barn lært at vann tilsettes til syren i alle fall det er umulig, men nettopp det motsatte. Etter at alt vann er lettere i tetthet, slik at det vil samle seg på overflaten. Hvis dramatisk legge det til syren, den resulterende reaksjons oppløse ut så mye energi at vannet begynner å koke og sprøytes sammen med partikler av et farlig stoff. Det kan føre til alvorlige etseskader i huden på hendene.

Det bør derfor være vedlikeholdslading helle syre i vann, og deretter ble blandingen oppvarmet sterkt, men kokende forekommer ikke, og følgelig også spruting.

kjemiske egenskaper

Fra kjemisk synspunkt, er denne syren meget sterk, særlig hvis det er konsentrert løsning. Det dibasiske, men trinnvis dissosierer for å danne gidrosulfat- og sulfatanion.

Generelt dets interaksjon med forskjellige forbindelser oppfyller alle de grunnleggende reaksjoner som er typiske for denne klassen av substanser. Det finnes eksempler på flere ligninger som deltar sulfat syre. Kjemiske egenskaper er manifestert i sin interaksjon med:

• alter;
• metalloksider og hydroksider;
• amfotære oksider og hydroksider;
• metall stående i spenningsrekken til hydrogen.

Som et resultat av slike interaksjoner i nesten alle tilfeller var de gjennomsnittlige salter som er dannet av syren (sulfater) eller sure (hydrogen sulfater).

Et særtrekk ligger også det faktum at metallet på vanlig måte Me + _{H2 SO4} = meso ₄ + _H2 ↑ en løsning av substansen reagerer, dvs. fortynnet syre. Hvis vi tar en konsentrert eller høymettet (oleum), reaksjonsproduktene er ganske forskjellige.

Spesielle egenskaper av svovelsyre

Disse inkluderer en bare konsentrerte oppløsninger interaksjon med metaller. Således er det et diagram som viser hele prinsippet av disse reaksjonene:

1. Hvis metallet er aktiv, er et resultat av dannelse av hydrogensulfid, salter og vann. Det er, er svovel reduseres til -2.
2. Dersom den gjennomsnittlige aktiviteten til metall, resultatet - svovel, salt og vann. Det vil si at gjenvinningen av sulfationer til fritt svovel.
3. Metaller lav kjemisk aktivitet (etter hydrogen) - svoveldioksid, salt og vann. Svovelet i oksydasjonstilstand +4.

Også spesielle egenskaper sulfat syrer er evnen til å oksidere en del ikke-metaller til deres høyeste oxydasjonstilstand og reagere med komplekse forbindelser og oksydere dem til enkle stoffer.

Fremgangsmåter for fremstilling av industrien

Sulfatprosessen svovelsyre er sammensatt av to hovedtyper:

• tapp;
• tårnet.

Begge er de vanligste metodene i industrien over hele verden. Den første utførelsesformen er basert på bruk som råstoff svovelkis eller svovelkis svovel - FeS _2. Totalt er det tre faser:

1. Kalsinering av råmaterialet for å danne som et produkt av forbrenning av svoveldioksyd.
2. Passerer denne gass via oksygen over en vanadium katalysator for å danne svoveltrioksyd - _SO3.
3. Absorpsjonstårnet utføres oppløse anhydridet i oppløsningen av sulfatsyre med høy konsentrasjon løsning dannelse - oleum. Svært tungt oljeaktig tykk væske.

En andre utførelsesform - er praktisk talt den samme, men nitrogenoksydene blir brukt som katalysator. I form av parametre som produktets kvalitet, pris og effektforbruket, renheten av råmaterialer, ytelsen, er den første fremgangsmåten mer effektiv og akseptabel, så det blir brukt oftere.

syntese laboratorium

Hvis du ønsker å få svovelsyre i små mengder for laboratorietesting, er den beste måte å samhandle med hydrogensulfid inaktiv metallsulfater.

I disse tilfeller er dannelsen av jernholdige sulfid, og dannes som et biprodukt av svovelsyre. For små studier slikt alternativ er egnet, men renheten av en slik syre vil være noe annerledes.

Også i laboratoriet kan være en kvalitativ reaksjon på de sulfatløsninger. Den vanligste reagensen er et klorid av barium, ettersom Ba ²⁺ -ioner sammen med sulfatanion utfelles i hvitt bunnfall - barytt melk: _{H2 SO4} + _BaCl2 = 2 HCI + BaSO ₄ ↓

Den vanligste salt

Sulfaterte syre og sulfater som det danner, er viktige forbindelser i mange industrielle og husholdnings områder, blant annet mat. De mest vanlig svovelsyresalter er de følgende:

1. Gips (Alabaster, selenitt). Kjemisk navn - vandig hydratisert kalsiumsulfat. Formel: CaSO _4. Det brukes i konstruksjonen, medisin, treforedlingsindustri, produksjon av smykker.
2. Barytt (barytt). Bariumsulfat. Løsningen er en melkeaktig bunnfall. I fast form - gjennomsiktige krystaller. Brukt i optiske enheter, røntgenstråling, for fremstilling av et isolerende belegg.
3. Glauber (Glaubers salt). Kjemisk navn - krystallinsk natriumsulfat -dekahydrat. Formel: Na ₂ SO ₄ * 10 H ₂ O. Det brukes i medisinen som et avføringsmiddel.

Man kan sitere som eksempler på mange salter, som er av praktisk betydning. Men de ovennevnte - den vanligste.

kraft brennevin

Dette stoffet er en løsning som er dannet ved den termiske behandling av tre, det vil si cellulose. Hovedformålet med denne forbindelse - få sin brennevin såpe etter bosetting. Den kjemiske sammensetningen av sulfatlut er som følger:

• lignin;
• hydroksy;
• monosakkarider;
• fenoler;
• harpiks;
• og flyktige fettsyrer;
• sulfider, klorider, karbonater og sulfater av natrium.

Det finnes to hovedtyper av materialer: hvit og svart kraft brennevin. Hvitt går til treforedlingsindustrien, og den svarte brukt for lut såpe i bransjen.

hoved~~POS=TRUNC

Den årlige produksjonen av svovelsyre er 160 millioner kroner. Tonn per år. Dette er en svært viktig figur, som viser viktigheten og utbredelsen av denne forbindelsen. Det er flere industrier og steder hvor det er nødvendig å bruke syre sulfat;

1. Batteriet som elektrolytt, spesielt i bly.
2. I anlegg hvor sulfat gjødsel produsert. Størstedelen av syren er nettopp ved fremstilling av mineral gjødsler planter. Derfor, anlegg for fremstilling av svovelsyre og produksjon av gjødsel ofte bygger tett.
3. I næringsmiddelindustrien som et emulgeringsmiddel, betegnet E513 kode.
4. Tallrike organisk syntese som et dehydratiserende middel, en katalysator. Således oppnådde sprengstoffer, harpikser, vaskemidler, nylon, polypropylen og etylen, fargestoffer, kjemiske fibre, estere og andre forbindelser.
5. Bruk i filtre for rensing av vann og fremstilling av destillert vann.
6. Anvendes i ekstraksjonsløsningen og behandling av sjeldne elementer fra malmen.

Også mange av svovelsyre som er brukt på laboratorieprøver, hvor den er produsert av lokale midler.