Sulfatado ácido: fórmula e propiedades químicas

Un dos primeiros ácidos minerais, que pasou a ser coñecido polo home - é o ácido sulfúrico, ou sulfato. Non é só iso, senón que moitos dos seus sales son utilizados na construción, medicina, industria alimentaria e para fins técnicos. Ata o momento, a este respecto, nada cambiou. Varias características que posúe sulfato ácido, facilita indispensable en sínteses químicas. Ademais, en practicamente todos os sectores da industria e da vida cotiá son sales utilizados do mesmo. Polo tanto, consideramos en detalle o que é e cales son as características propiedades exhibidas.

Unha variedade de nomes

Imos comezar co feito de que os nomes nesta materia moito. Entre eles están os que están formados por unha nomenclatura racional, e os que teñen historicamente. Así, este composto é referido como:

• sulfato ácido;
• vitriol;
• ácido sulfúrico;
• Oleum.

Aínda que o termo "Oleum" non é enteiramente axeitado para a substancia porque é unha mestura de ácido sulfúrico e máis elevada óxido de xofre - SO _3.

sulfato ácido: fórmula e estrutura molecular

Desde o punto de vista de abreviaturas químicas escribir a fórmula deste ácido pode ser de xeito: H ₂ SO _4. É evidente que a molécula está composta por dous catiões de hidróxeno eo anião residuo de ácido - sulfato de ións, tendo unha carga 2+.

Así, no interior da molécula, a continuación comunicación:

• covalente polar entre xofre e osíxeno;
• covalente fortemente polar entre o hidróxeno eo residuo de ácido SO _4.

Os soros tendo 6 electróns desemparelhados forma dúas conexións dobres a dous átomos de osíxeno. Mesmo cun par - single, e aqueles, á súa vez - un único átomo de hidróxeno. Como resultado da estrutura molecular permite que sexa o suficientemente forte. Ao mesmo tempo, o cátion de hidróxeno é moi móbil e doado de ir, porque o xofre e osíxeno é moito maior en electronegatividade. Tirando-se a densidade de electróns, que proporcionan unha carga positiva parcial de hidróxeno, o cal ao destacar é completa. Así formado solucións de ácido no que é ^H.

Fala sobre os estados de oxidación dos elementos no composto, o sulfato ácido de fórmula na que H ₂ SO _4, facilmente permite o cálculo de: hidróxeno Y 1, Y -2 osíxeno, xofre a 6.

Como en calquera molécula, a carga neta é cero.

Historia do descubrimento

ácido sulfato é coñecido por persoas desde os tempos antigos. Mesmo alquimistas foron capaces de recibir diferentes métodos de análise de calcinación. A partir do século IX, as persoas teñen recibido e usado esta sustancia. Posteriormente en Europa Albertus Magnus aprenderon a extraer o ácido no proceso de descomposición de sulfato de ferro.

Con todo, ningún dos métodos non era rendible. Entón pasa a ser coñecido chamado concreción cámara de síntese. Para este xofre queima e nitrato, e os vapores liberados absorbida auga. Como resultado, sulfato de ácido formado.

Aínda máis tarde, os británicos foron capaces de atopar o método máis barato de obter a substancia. Utilizamos a pirita - Fes _2, piritas de ferro. O seu disparo e posterior reacción co osíxeno son aínda un dos procesos industriais máis importantes para a síntese de ácido sulfúrico. Tales materias primas máis accesibles, accesibles e de calidade para a produción de gran volume.

propiedades físicas

Existen varias opcións, incluíndo a externa, que é diferente doutro sulfato ácido. As propiedades físicas poden ser descritas nalgúns puntos:

1. En condicións estándar, - líquido.
2. Nun estado concentrado é abondo, oleoso, para o que se chama "aceite de vitríolo".
3. Substancia Densidade - 1.84 g / cm ^3.
4. Non ten cor ou cheiro.
5. Ten un sabor forte "cobre".
6. Disólvese na auga moi ben, case ilimitada.
7. Higroscópico, é capaz de captar a auga libre e ligado desde tecidos.
8. O non-volátil.
9. punto de ebulición - 296 º ^C.
10. Punto de fusión: 10,3 ^° C

Unha das características máis importantes deste composto é a súa capacidade para hidratar a liberación de unha gran cantidade de calor. É por iso que, mesmo na escola, os nenos son ensinar que a auga se engade ao ácido en calquera caso, é imposible, pero todo o contrario. Despois de todo, a auga é máis lixeiro en densidade, polo que pode acumularse na superficie. Se engadir lo drasticamente ao ácido, a reacción resultante disolver fóra tanta enerxía que a auga comeza a ferver e ser pulverizada en conxunto con partículas dunha sustancia perigosa. Ela pode causar graves queimaduras químicas na pel das mans.

Que, polo tanto, ser goteo derramar ácido en auga, a continuación a mestura foi Calefacción fortemente, pero non ocorre en ebulición, e, polo tanto, tamén salpicaduras.

propiedades químicas

Desde o punto de vista químico, este ácido é moi forte, especialmente se é unha solución concentrada. É dibásico, con todo gradual disocia-se para formar anião gidrosulfat- e sulfato.

En xeral, a súa interacción con varios compostos cumpre todas as reaccións básicas típicos desta clase de substancias. Hai exemplos de diversas ecuacións que participa sulfato ácido. Propiedades químicas se manifestan na súa interacción con:

• sales;
• óxidos e hidróxidos metálicos;
• óxidos anfotéricos e hidróxidos;
• metais que están na serie electroquímica de hidróxeno.

Como resultado de tales interaccións, en practicamente todos os casos, os sales formados medios do ácido (sulfatos), ou ácido (por sulfatos de hidróxeno).

Unha característica especial é tamén o feito de metal do xeito habitual Me + H ₂ SO ₄ = meso ₄ + H ₂ ↑ unha solución da substancia reacciona, isto é, ácido diluído. Se tomamos un concentrado ou altamente saturado (Oleum), os produtos da reacción son moi diferentes.

propiedades especiais do ácido sulfúrico

Estes inclúen unha interacción solucións concentradas só con metais. Así, hai un diagrama que mostra todo o principio destas reaccións:

1. Se o metal é activo, o resultado é a formación de sulfuro de hidróxeno, sales e auga. Isto é, o xofre é reducido a -2.
2. Se a actividade media do metal, o resultado - xofre, sal e auga. É dicir, a recuperación do ión sulfato en relación ao xofre libre.
3. Metais de actividade química abaixo (despois de hidróxeno) - dióxido de xofre, sal e auga. O xofre no estado de oxidación +4.

Tamén propiedades especiais sulfato ácidos son a capacidade de oxidar algunhas non-metais ao seu máis alto estado de oxidación e reacciona con compostos complexos e oxidando-as a substancias simples.

Métodos para a produción da industria

ácido sulfúrico proceso polo sulfato está composto por dous tipos básicos:

• Pino;
• torre.

Ambos son os métodos máis comúns na industria mundial. A primeira forma de realización é baseada no uso como materias primas pirites de ferro ou de xofre - pirite _FeS2. En total, hai tres fases:

1. Calcinación da materia prima para formar como un produto da combustión de dióxido de xofre.
2. Pasando este gas a través de osíxeno ao longo dun catalizador de vanadio para formar trióxido de xofre - SO _3.
3. A torre de absorción é levada a cabo disolvendo o anhídrido na solución de sulfato de ácido coa formación de solución de alta concentración - Oleum. Moi pesado líquido espeso oleoso.

Unha segunda concreción - é practicamente o mesmo, pero os óxidos de nitróxeno son utilizados como catalizador. En termos de parámetros tales como a calidade do produto, o custo e consumo de enerxía, a pureza das materias primas, a actuación, o primeiro método é máis eficaz e aceptable, de xeito que se emprega máis a miúdo.

síntese laboratorio

Se desexa obter o ácido sulfúrico en pequenas cantidades para probas de laboratorio, o mellor xeito de interactuar con sulfuro de hidróxeno sulfatos inactiva de metal.

Nestes casos, a formación de sulfuro ferroso, e está formado como un subproduto de ácido sulfúrico. Para pequenos estudos tal opción é axeitado, pero a pureza de tal ácido non será diferente.

Tamén no laboratorio pode ser unha resposta cualitativa para as solucións de sulfato. O reactivo máis común é un cloruro de bario, desde Ba ²⁺ en conxunto co anião sulfato precipita no precipitado branco - leite Barita: H ₂ SO ₄ + _BaCl2 = 2HCl + _BaSO4 ↓

O sal máis común

Sulfatado ácido pureza que se forma, son compostos importantes en moitos campos industriais e domésticos, incluíndo alimentos. Os sales de ácido sulfúrico máis habitualmente son os seguintes:

1. Xeso (Alabaster, selenito). Nome químico - sulfato de calcio hidratado acuosa. Fórmula: _CaSO4. É usado na construción, medicina, industria de celulosa e papel, a fabricación de xoias.
2. A Barita (baritina). O sulfato de bario. A solución é dun precipitado leitoso. En forma sólida - cristais transparentes. Usado en dispositivos ópticos, radiación de raios X, para a fabricación dun revestimento illante.
3. Mirabilite (sal de Glauber). Nome químico - cristalino de sulfato de sodio deca-hidratado. Fórmula: Na ₂ SO ₄ * 10h ₂ O. É usado en medicina como un laxante.

Pódese citar como exemplos de diversos sales, que son de significado práctico. Con todo, o mencionado - o máis común.

licor kraft

Esta substancia é unha solución que está formado polo tratamento térmico da madeira, é dicir celulosa. O principal obxectivo desta conexión - conseguir o seu xabón de licor por decantación. A composición química do licor de sulfato é a seguinte:

• lignina;
• hidroxi;
• monossacarídeos;
• fenois;
• resinas;
• ácidos graxos volátiles e;
• sulfuros, cloruros, carbonatos e sulfatos de sodio.

Existen dous principais tipos de materiais: licor branco e negro kraft. Branco vai para a industria de celulosa e papel, eo negro usado para xabón de licor negro da industria.

principais aplicacións

A produción anual de ácido sulfúrico é de 160 millóns. Toneladas ao ano. Esta é unha figura moi significativa, o que demostra a importancia e prevalencia deste composto. Hai diversas industrias e lugares en que é necesario o uso de sulfato de ácido:

1. A batería como electrólito, especialmente en chumbo.
2. En plantas en que o fertilizante produce sulfato. A maior parte do ácido é precisamente a fabricación de plantas minerais fertilización. Polo tanto, plantas para a produción de ácido sulfúrico ea produción de fertilizantes miúdo construír preto.
3. Na industria de alimentos como un emulsionante, designado código E513.
4. Numerosos síntese orgánica como axente de deshidratación, un catalizador. Así obtido explosivos, resinas, deterxentes, nylon, polipropileno e etileno, colorantes, fibras químicas, ésteres e outros compostos.
5. Uso en filtros para a purificación de auga e fabricación de auga destilada.
6. Usado na extracción e procesamento de elementos raros do mineral.

Tamén unha gran cantidade de ácido sulfúrico é gasto en probas de laboratorio, en que se produce por medios locais.