Svovelsyre. Formel, egenskaper, fremstilling og anvendelse

Svovelsyre er historisk navn: olje vitriol. Studiet av syre begynte i antikken, i sine skrifter, er det beskrevet: den greske legen Dioscorides, den romerske natur Pliniy Starshy, de islamske alkymistene Geber, Razi og Ibn Sina og andre. I Sumer var det en liste over virilitet, som er klassifisert etter fargen på stoffet. I vår tid, ordet "Sulfat" forener krystallinske hydrater sulfater av toverdige metaller.

I det 17. århundre, nederlandsk, tysk kjemiker Johann Glauber svovelsyre oppnådd ved å brenne svovel med kaliumnitrat (KNO3), i nærvær av vanndamp. I 1736, Dzhoshua Uord (en farmasøyt fra London), blir denne metoden brukt i produksjonen. Denne tiden kan betraktes som et referansepunkt, da allerede en stor skala begynte å bli produsert svovelsyre. Det formel (H2SO4), generelt antatt å bli installert svensk kjemiker Berzelius (1779-1848) stille senere.

Berzelius ved hjelp av alfabetiske tegn (betegnet kjemiske elementer) og lavere digitale kodene (angitt med nummer i molekylet, blir atomer av den angitte type) fant at i et molekyl inneholder en svovelatom (S), to hydrogenatomer (H) og fire oksygenatom (O ). Siden den gang ble det kjent kvalitative og kvantitative sammensetning av molekylet, det vil si, i språket i kjemien beskrevet svovelsyre.

Strukturformelen, som viser grafisk den innbyrdes arrangement av atomer i molekylet, og de kjemiske bindinger mellom dem (de blir vanligvis merket med linjer) informerer at midten av molekylet er et svovelatom som er dobbelt bundet til to oksygenatomer. Med de andre to oksygenatomer til hver av hvilke er festet et hydrogenatom, svovelatom, også er forbundet med enkeltbindinger.

egenskaper

Svovelsyre - fargeløs eller svakt gul, viskøs væske, oppløselig i vann ved alle konsentrasjoner. Det er en sterk mineralsyre. Syre er sterkt korroderende på metaller (konsentrert samvirker med jern uten oppvarming, og det passive) steiner, animalsk vev eller andre materialer. Den har høy hygroscopicity og en uttalt sterke oksiderende egenskaper. Ved en temperatur på 10,4 ° C syre stivner. Ved oppvarming til 300 ° C nesten 99% syre taper svoveltrioksid (SO3).

Dens egenskaper endres avhengig av konsentrasjonen av en vandig oppløsning. Det er felles navn er sure løsninger. Fortynnet syre er ansett for å være 10%. Oppladbar - 29-32%. Ved konsentrasjoner lavere enn 75% (som definert i ISO 2184) er det som kalles tårnet. Hvis konsentrasjonen på 98%, så vil det være svovelsyre konsentrert. formel (Kjemisk eller strukturell) i alle tilfeller forblir uendret.

Når det er oppløst i konsentrert svovelsyre, svoveltrioksyd eller oleum dannede rykende svovelsyre, dens formel kan skrives som: H2S2O7. Net syre (H2S2O7) er et fast stoff som har et smeltepunkt på 36 ° C. svovelsyre hydratiseringsreaksjon kjennetegnet ved frigjøring av varme i store mengder.

Fortynnet syre omsettes med et metall som reagerer med som oppviser sterke oksiderende egenskaper. Dette gjenoppretter den svovelsyre som dannes formelen stoffer som inneholder redusert (til 4, 0 eller -2) et svovelatom, kan være: SO2, S eller H2S.

Det reagerer med ikke-metaller, for eksempel karbon eller svovel:

2 H2SO4 + C → 2-SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagerer med natriumklorid:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Den er karakterisert ved en elektrofil substitusjonsreaksjon av et hydrogenatom bundet til benzenringen av den aromatiske forbindelsen til -SO3H-gruppe.

mottak

I 1831 ble den tapp patentert metode for oppnåelse H2SO4, er i dag det viktigste. I dag er de fleste av svovelsyren fremstilles ved hjelp av denne metoden. Råmaterialene anvendt sulfidmalm (vanligvis svovelkis FeS2), som er brent i spesielle ovner, for derved å danne et kalsinert gass. Siden gasstemperaturen er lik 900 ° C, deretter ble den avkjølt svovelsyre med en konsentrasjon på 70%. Gassen i syklonen og elektrofilteret renses for støv i vasketårn med en syrekonsentrasjon på 40 og 10% av katalysatorgifter (As2O5 og fluor), våtelektrostatiske støvutfellere syre aerosol. Deretter ble den kalsinert gass inneholdende 9% svoveldioksid (SO2), tørket og matet til kontaktapparatet. Passerer gjennom 3 lag av vanadium-katalysator, er SO2 oksyderes til SO3. For å oppløse det dannede svoveltrioksyd, er konsentrert svovelsyre anvendes. Formel oppløsning av svoveltrioksid (SO3) i vannfri svovelsyre er H2S2O7. I denne form oleum i ståltanker transporteres til forbrukeren, hvor den fortynnes til den ønskede konsentrasjon.

søknad

På grunn av forskjellige kjemiske egenskaper, H2SO4 har et bredt spekter av applikasjoner. Ved fremstillingen av selve syren, som en elektrolytt i et bly-syre-batterier for å produsere de forskjellige rengjøringsmidler, er det også et viktig reaktant i den kjemiske industri. Det er også brukt i produksjon: alkoholer, plaster, fargestoffer, gummi, ester, klebemidler, sprengstoffer, såper og vaskemidler, legemidler, papirmasse og papir, olje.