Axit sulfuric. Formula, tài sản, chuẩn bị và sử dụng

axit sulfuric là tên lịch sử: dầu của vitriol. Nghiên cứu về axit bắt đầu vào thời cổ đại, trong các tác phẩm của mình, nó được mô tả: các bác sĩ Hy Lạp Dioscorides, nhà tự nhiên học La Mã Pliniy Starshy, các nhà giả kim thuật Hồi giáo Geber, Razi và Ibn Sina và những người khác. Trong Sumer đã có một danh sách các vitriol, được phân loại theo màu sắc của các chất. Trong thời đại chúng ta, từ "vitriol" kết hợp hydrat tinh thể sunfat của kim loại hóa trị hai.

Trong thế kỷ 17, Hà Lan, nhà hóa học người Đức Johann Glauber axit sunfuric thu được bằng cách đốt lưu huỳnh với kali nitrat (KNO3) với sự có mặt của hơi nước. Năm 1736, Dzhoshua Uord (một dược sĩ từ London), phương pháp này được sử dụng trong sản xuất. Lần này có thể được coi như là một điểm tham chiếu, khi đã là một quy mô lớn bắt đầu được sản xuất axit sunfuric. Nó có công thức (H2SO4), thường giả định được cài đặt nhà hóa học Thụy Điển Berzelius (1779-1848) im lặng sau đó.

Berzelius sử dụng các ký tự chữ cái (nguyên tố hóa học được chỉ định) và mã số thấp hơn (chỉ định bởi các số trong phân tử, nguyên tử của các loại nhất định) phát hiện ra rằng trong một phân tử chứa 1 nguyên tử lưu huỳnh (S), hai nguyên tử hydro (H) và 4 nguyên tử oxy (O ). Kể từ thời điểm đó, nó trở nên nổi tiếng thành phần định tính và định lượng của phân tử, có nghĩa là, trong ngôn ngữ của hóa học mô tả axit sulfuric.

Công thức cấu trúc, thể hiện bằng đồ thị sự sắp xếp lẫn nhau của các nguyên tử trong phân tử và liên kết hóa học giữa chúng (chúng thường được biểu hiện bằng dòng) thông báo rằng trung tâm của phân tử là một nguyên tử lưu huỳnh là đôi liên kết với hai nguyên tử oxy. Với hai nguyên tử oxy khác để mỗi trong số đó được gắn một nguyên tử hydro, các nguyên tử lưu huỳnh cũng nối với nhau bằng liên kết đơn.

tính

axit sunfuric - không màu hoặc hơi vàng, chất lỏng nhớt, hòa tan trong nước ở tất cả các nồng độ. Nó là một khoáng chất mạnh axit. Acid rất ăn mòn kim loại (tương tác tập trung với sắt mà không cần sưởi ấm, và nó passivates) đá, mô động vật hoặc các vật liệu khác. Nó có tính hút ẩm cao và phát âm là tính chất oxy hóa mạnh mẽ. Ở nhiệt độ 10,4 ° C rắn lại axit. Khi đun nóng đến 300 ° C gần như 99% axit mất triôxít lưu huỳnh (SO3).

tính chất của nó thay đổi tùy thuộc vào nồng độ của một dung dịch nước. Có tên chung được dung dịch axit. Pha loãng axit được coi là 10%. Sạc - 29-32%. Ở nồng độ thấp hơn 75% (theo quy định trong tiêu chuẩn ISO 2184) nó được gọi là tháp. Nếu nồng độ 98%, sau đó nó sẽ được axit sulfuric đậm đặc. công thức (Hóa học hoặc cấu trúc) trong mọi trường hợp vẫn không thay đổi.

Khi hòa tan trong axít sulfuric đậm đặc, triôxít lưu huỳnh hoặc ôleum được hình thành axít sulfuric bốc khói, công thức của nó có thể được viết như sau: H2S2O7. axit Net (H2S2O7) là một việc có một nhiệt độ nóng chảy rắn 36 ° C. phản ứng axit sulfuric hydrat hóa đặc trưng bởi sự ra đời của nhiệt với số lượng lớn.

axit pha loãng phản ứng với một kim loại phản ứng với đó thể hiện tính chất oxy hóa mạnh mẽ. Đây khôi phục axit sulfuric, các chất thức thành lập có chứa giảm (4, 0 hoặc -2) một nguyên tử lưu huỳnh, có thể là: SO2, S hoặc H2S.

Nó phản ứng với phi kim loại, ví dụ, carbon hoặc lưu huỳnh:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Phản ứng với natri clorua:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Nó được đặc trưng bởi một phản ứng thế electrophin của một nguyên tử hydro gắn vào vòng benzen của hợp chất thơm vào nhóm -SO3H.

tiếp nhận

Năm 1831, pin đã được cấp bằng sáng chế phương pháp thu thập H2SO4, mà hiện nay là chính. Hôm nay hầu hết các axit sulfuric được sản xuất bằng phương pháp này. Các nguyên liệu sử dụng quặng sunfua (thường là sắt pyrit FeS2), được đốt cháy trong lò đặc biệt, do đó tạo thành một khí nung. Kể từ khi nhiệt độ khí tương đương với 900 ° C, sau đó nó được làm lạnh axit sulfuric với nồng độ 70%. Khí trong lốc xoáy và lọc bụi tĩnh điện được làm sạch khỏi bụi trong tháp rửa với một nồng độ acid của 40 và 10% số độc chất xúc tác (As2O5 và flo), lọc bụi tĩnh điện ướt của bình phun axit. Sau đó, khí nung chứa 9% sulfur dioxide (SO2), sấy khô và làm thức ăn cho bộ máy liên lạc. Đi qua 3 lớp của chất xúc tác vanadi, SO2 bị oxy hóa để SO3. Để hòa tan triôxít lưu huỳnh hình thành, axit sulfuric đậm đặc được sử dụng. giải pháp công thức của triôxít lưu huỳnh (SO 3) trong axit sunfuric khan là H2S2O7. Ở dạng này ôleum trong các thùng thép được chuyển tải đến người tiêu dùng, nơi nó được pha loãng đến nồng độ mong muốn.

ứng dụng

Do tính chất hóa học khác nhau, H2SO4 có một loạt các ứng dụng. Trong sản xuất của axit chính nó, như một chất điện phân trong ắc quy chì axit để sản xuất các chất tẩy rửa khác nhau, nó cũng là một chất phản ứng quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Nó cũng được sử dụng trong sản xuất: rượu, nhựa, thuốc nhuộm, cao su, este, chất kết dính, chất nổ, xà phòng và chất tẩy rửa, dược phẩm, bột giấy và giấy, dầu.