Ácido sulfúrico. Fórmula, as propiedades, preparación e utilización

O ácido sulfúrico é o nome histórico: o aceite de vitríolo. O estudo de ácido comezou nos tempos antigos, nos seus escritos, é descrita: o médico grego Dioscórides, o naturalista romano Pliniy Starshy, os alquimistas islámicos Geber, Razi e Ibn Sina e outros. Na Sumeria había unha lista de vitríolo, que están clasificados pola cor da substancia. No noso tempo, a palabra "vitriol" une cristalinas de hidratos sulfatos de metais bivalentes.

O século 17 ,, químico alemán Johann Glauber ácido sulfúrico holandesa obtida pola queima de xofre con nitrato de potasio (KNO3) en presenza de vapor de auga. En 1736, Dzhoshua Uord (un farmacéutico de Londres), este método é usado na produción. Este tempo pode ser considerado como un punto de referencia, cando xa un grande escala comezou a ser producido ácido sulfúrico. É Fórmula (H2SO4), presume-se xeralmente a instalar químico sueco Berzelius (1779-1848) silenciosa máis tarde.

Berzelius usando caracteres alfabéticos (elementos químicos designados) e códigos dixitais inferiores (indicado polo número na molécula, átomos dun dato tipo) descubriron que nunha molécula contén un átomo de xofre (S), dous átomos de hidróxeno (H) e 4 átomos de osíxeno (O ). Desde aquela, tornouse coñecido a composición cualitativa e cuantitativa da molécula, isto é, na linguaxe da química descrita ácido sulfúrico.

A fórmula estrutural, que mostra graficamente o arranxo mutuo dos átomos da molécula e as ligazóns químicas entre elas (son xeralmente indicados por liñas) informa que o centro da molécula é un átomo de xofre, o cal está conectado por conexión dobre a dous átomos de osíxeno. Cos outros dous átomos de osíxeno para cada un dos cales está conectado un átomo de hidróxeno, o átomo de xofre tamén ligado por conexións simples.

propiedades

ácido sulfúrico - incoloro ou lixeiramente amarela, viscoso líquido, soluble en auga en todas as concentracións. É un mineral forte de ácido. Ácido é altamente corrosivo para os metais (interactúa con concentrados de ferro, sen calefacción, e passivantes) rochas, tecidos animais ou outros materiais. Ten elevada higroscopicidade e unha pronunciadas propiedades oxidantes fortes. A unha temperatura de 10,4 ° C de ácido solidifica. Cando Calefacción a 300 ° C ácido case perde o 99% de trióxido de xofre (SO3).

As súas propiedades alteradas segundo a concentración dunha disolución acuosa. Hai nomes comúns son solucións ácidas. ácido diluído é considerado como o 10%. Recargable - 29 a 32%. En concentracións inferiores ao 75% (tal e como se define na norma ISO 2184) que se chama a torre. Se a concentración do 98%, polo que pode ser ácido sulfúrico concentrado. fórmula (Química ou estrutural) en todos os casos mantense inalterada.

Cando disolto en ácido sulfúrico concentrado, trióxido de xofre ou ácido sulfúrico fumante está formado ácido sulfúrico fumante, a fórmula pode ser escrita como: H2S2O7. ácido líquido (H2S2O7) é un posuíndo unha temperatura de fusión sólido de 36 º C. reacción de hidratación de ácido sulfúrico, caracterizado pola liberación de calor en grandes cantidades.

ácido diluído faise reaccionar cun metal que reacciona co que exhibe propiedades oxidantes fortes. Isto repón o ácido sulfúrico, as substancias de fórmulas formados contén reducida (a 4, 0 ou -2) un átomo de xofre, pode ser: SO2, S ou H2S.

El reacciona con elementos non metálicos, por exemplo, de carbono ou de xofre:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO 2 + 2 H2O

Reacciona con cloruro de sodio:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Caracterízase por unha reacción de substitución electrofílica dun átomo de hidróxeno conectado ao anel de benceno do composto aromático de grupo -SO3H.

Recepción

En 1831, o pino foi patentado método de obtención de H2SO4, que é actualmente o principal. Hoxe a maior parte do ácido sulfúrico se produce deste xeito. As materias primas usadas mineral de sulfuro (usualmente pirita de ferro FeS2), que é queimado en fornos especiais, formándose así un gas calcinado. Xa que a temperatura dos gases é igual a 900 ° C, a continuación arrefeceu-se ácido sulfúrico cunha concentración do 70%. O gas no ciclón e do precipitador electrostático está feita a partir de po en torres de lavado cunha concentración de ácido de 40 e 10% de velenos do catalizador (As2O5 e flúor), precipitadores electrostáticos húmidos de aerosol de ácido. A continuación, o gas calcinado contén 9% de dióxido de xofre (SO2), secos e alimentados para o aparello de contacto. Pasando a través de 3 capas de catalizador de vanadio, o SO2 é oxidado a SO3. Para disolver o trióxido de xofre formado, o ácido sulfúrico concentrado é usado. Fórmula solución de trióxido de xofre (SO3) en ácido sulfúrico anhidro é H2S2O7. Nesta forma de Oleum en tanques de aceiro é encamiñado para o consumidor onde é diluída para a concentración desexada.

aplicación

Debido ás propiedades químicas diferentes, H2SO4 ten unha ampla variedade de aplicacións. Na produción do propio ácido, como un electrólito dunha batería de chumbo-ácido para fabricar os distintos produtos de limpeza, que tamén é un reactivo importante na industria química. É tamén usado na produción: alcois, plásticos, pinturas, caucho, Ester, adhesivos, explosivos, xabóns e deterxentes, produtos farmacéuticos, papel e celulosa, aceite.