Sülfürik asidin özellikleri

Susuz sülfürik asit(monohidrat), su ile her oranda karışarak serbest kalan ağır yağlı bir sıvıdır. büyük miktar sıcaklık. 0 °C'deki yoğunluk 1,85 g/cm3'tür. 296°C'de kaynar ve -10°C'de donar. Sülfürik asit sadece monohidrat değil, aynı zamanda sulu çözeltileri () ve ayrıca oleum adı verilen monohidrattaki () kükürt trioksit çözeltileri olarak da adlandırılır. Oleum, desorpsiyonu nedeniyle havada “duman” çıkarır. Saf sülfürik asit renksizdir, teknik sülfürik asit ise safsızlıklar nedeniyle koyu renktedir.

Fiziki ozellikleri Sülfürik asitin yoğunluğu, kristalleşme sıcaklığı, kaynama noktası gibi özellikleri bileşimine bağlıdır. İncirde. Şekil 1 sistemin kristalleşme diyagramını göstermektedir. İçindeki maksimumlar, bileşiklerin bileşimine karşılık gelir veya minimumların varlığı, iki maddeden oluşan karışımların kristalleşme sıcaklığının, her birinin kristalleşme sıcaklığından daha düşük olmasıyla açıklanır.

Pirinç. 1

Susuz %100 sülfürik asit, 10,7 °C gibi nispeten yüksek bir kristalleşme sıcaklığına sahiptir. Ticari bir ürünün taşıma ve depolama sırasında donma olasılığını azaltmak için teknik sülfürik asit konsantrasyonu, yeterli miktarda olacak şekilde seçilir. düşük sıcaklık kristalleşme. Endüstri üç tip ticari sülfürik asit üretmektedir.

Sülfürik asit çok aktiftir. Metal oksitleri ve çoğu saf metali yüksek sıcaklıklarda çözer, diğer tüm asitleri tuzlardan uzaklaştırır. Sülfürik asit, hidrat oluşturma özelliğinden dolayı özellikle su ile açgözlülükle birleşir. Suyu diğer asitlerden, tuzların kristal hidratlarından ve hatta kendi başına su değil, H:O = 2 kombinasyonunda hidrojen ve oksijen içeren hidrokarbonların oksijen türevlerinden alır. Selüloz içeren ahşap ve diğer bitki ve hayvan dokuları, konsantre sülfürik asitte nişasta ve şeker yok edilir; su asitle bağlanır ve dokudan yalnızca ince bir şekilde dağılmış karbon kalır. Seyreltik asitte selüloz ve nişasta parçalanarak şekerler oluşur. Konsantre sülfürik asit insan cildiyle temas ederse yanıklara neden olur.

Nispeten düşük üretim maliyetiyle birleşen sülfürik asidin yüksek aktivitesi, uygulamasının muazzam ölçeğini ve aşırı çeşitliliğini önceden belirlemiştir (Şekil 2). Sülfürik asit veya ondan yapılan ürünlerin değişen miktarlarda tüketilmediği bir endüstri bulmak zordur.

Pirinç. 2

Sülfürik asidin en büyük tüketicisi üretimdir. mineral gübreler: süperfosfat, amonyum sülfat vb. birçok asit (örneğin fosforik, asetik, hidroklorik) ve tuzlar büyük ölçüde sülfürik asit kullanılarak üretilir. Sülfürik asit, demir dışı ve nadir metaller. Metal işleme endüstrisinde, sülfürik asit veya tuzları, çelik ürünlerin boyama, kalaylama, nikel kaplama, krom kaplama vb. öncesinde dekapajı için kullanılır. önemli miktarlar Petrol ürünlerinin saflaştırılmasında sülfürik asit harcanmaktadır. Bir dizi boyanın (kumaşlar için), verniklerin ve boyaların (binalar ve makineler için), tıbbi maddelerin ve bazı plastiklerin üretimi aynı zamanda sülfürik asit kullanımını da içerir. Sülfürik asit, etil ve diğer alkoller, bazı eterler, sentetik kullanımı deterjanlar, haşere kontrolü için çeşitli pestisitler Tarım ve yabani otlar. Sülfürik asit ve tuzlarının seyreltik çözeltileri, suni ipek üretiminde, tekstil endüstrisinde, liflerin veya kumaşların boyamadan önce işlenmesinde ve diğer endüstrilerde kullanılır. hafif sanayi. İÇİNDE Gıda endüstrisi sülfürik asit nişasta, melas ve diğer birçok ürünün üretiminde kullanılır. Taşımacılıkta kurşun sülfürik asit aküleri kullanılır. Sülfürik asit, gazları kurutmak ve asitleri konsantre etmek için kullanılır. Son olarak sülfürik asit nitrasyon proseslerinde ve çoğu ürünün üretiminde kullanılır. patlayıcılar.

Fiziki ozellikleri

Saf %100 sülfürik asit (monohidrat), +10 °C'de kristalimsi bir kütle halinde katılaşan, renksiz yağlı bir sıvıdır. Reaktif sülfürik asit genellikle 1,84 g/cm3 yoğunluğa sahiptir ve yaklaşık %95 H2S04 içerir. Sadece -20 °C'nin altında sertleşir.

Monohidratın erime noktası 10,37 °C ve füzyon ısısı 10,5 kJ/mol'dür. Normal koşullar altında çok viskoz bir sıvıdır. yüksek değer dielektrik sabiti (25 °C'de e = 100). Monohidratın küçük içsel elektrolitik ayrışması iki yönde paralel olarak ilerler: [H3SO4 + ]·[НSO 4 - ] = 2·10 -4 ve [H3O + ]·[НS 2 О 7 - ] = 4 ·10 - 5 . Moleküler iyonik bileşimi yaklaşık olarak aşağıdaki verilerle (% olarak) karakterize edilebilir:

H 2 SO 4 HSO 4 - H 3 SO 4 + H 3 O + HS 2 O 7 - H 2 S 2 O 7

99,50,180,140,090,050,04

Küçük miktarlarda bile su eklerken, şemaya göre ayrışma baskın hale gelir: H 2 O + H 2 SO 4<==>H3O++ HSO4 -

Kimyasal özellikler

H 2 SO 4 güçlü bir dibazik asittir.

H2SO4<-->H + + H SO 4 -<-->2H++ SO4 2-

İlk adım (ortalama konsantrasyonlar için) %100 ayrışmaya yol açar:

K2 = ( ) / = 1,2 10-2

1) Metallerle etkileşim:

a) seyreltik sülfürik asit, yalnızca hidrojenin solundaki voltaj serisindeki metalleri çözer:

Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (seyreltilmiş) --> Zn +2 SO 4 + H 2 O

b) konsantre H2 +6 S04 - güçlü bir oksitleyici madde; metallerle etkileşime girdiğinde (Au, Pt hariç) S +4 O 2, S 0 veya H 2 S -2'ye indirgenebilir (Fe, Al, Cr ayrıca ısıtmadan reaksiyona girmez - pasifleştirilirler):

• 2Ag 0 + 2H 2 +6 SO 4 --> Ag 2 +1 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O
• 8Na 0 + 5H 2 +6 SO 4 --> 4Na 2 +1 SO 4 + H 2 S -2 + 4H 2 O
• 2) konsantre H2S +6 O4, güçlü oksitleyici özellikleri nedeniyle bazı metal olmayanlarla ısıtıldığında reaksiyona girerek daha düşük oksidasyon durumuna sahip kükürt bileşiklerine dönüşür (örneğin, S +4 O2):

C 0 + 2H 2 S +6 O 4 (kons.) --> C +4 O 2 + 2S +4 O 2 + 2H 2 O

S 0 + 2H 2 S +6 O 4 (kons.) --> 3S +4 O 2 + 2H 2 O

• 2P 0 + 5H 2 S +6 O 4 (kons.) --> 5S +4 O 2 + 2H 3 P +5 O 4 + 2H 2 O
• 3) ile bazik oksitler:

CuO + H 2 SO 4 --> CuSO4 + H2O

CuO + 2H + --> Cu 2+ + H 2 O

4) hidroksitlerle:

H 2 SO 4 + 2NaOH --> Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H + + OH - --> H 2 O

H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 --> CuSO 4 + 2H 2 O

• 2H + + Cu(OH) 2 --> Cu 2+ + 2H 2 O
• 5) tuzlarla reaksiyon alışverişi:

BaCl 2 + H 2 SO 4 --> BaSO 4 + 2HCl

Ba 2+ + SO 4 2- --> BaSO 4

Beyaz bir BaS04 çökeltisinin (asitlerde çözünmez) oluşumu, sülfürik asit ve çözünür sülfatları tanımlamak için kullanılır.

MgCO 3 + H 2 SO 4 --> MgSO 4 +H 2 O + CO 2 H 2 CO 3

Monohidrat (saf, %100 sülfürik asit), doğası gereği asidik olan iyonlaştırıcı bir çözücüdür. Pek çok metalin sülfatları içinde iyi çözünür (bisülfatlara dönüşür), diğer asitlerin tuzları ise kural olarak yalnızca çözülebildikleri takdirde (bisülfatlara dönüşürler) çözünür. Nitrik asit monohidratta zayıf bir baz gibi davranırHNO 3 + 2 H 2 SO 4<==>H 3 O + + NO 2 + + 2 HSO 4 - perklorik - çok zayıf bir asit olarak H 2 SO 4 + HClO 4 = H 3 SO 4 + + ClO 4 - Florosülfonik ve klorosülfonik asitlerin biraz daha güçlü asitler olduğu ortaya çıktı (HSO) 3F > HSO3Cl > HClO4). Monohidrat, paylaşılmayan atomları içeren birçok organik maddeyi iyi çözer. elektron çiftleri(bir proton ekleyebilen). Bazıları daha sonra çözeltinin suyla seyreltilmesiyle değişmeden geri izole edilebilir. Monohidratın yüksek bir kriyoskopik sabiti (6,12°) vardır ve bazen molekül ağırlıklarını belirlemek için bir ortam olarak kullanılır.

Konsantre H2S04, özellikle ısıtıldığında oldukça güçlü bir oksitleyici maddedir (genellikle SO2'ye indirgenir). Örneğin, HI'yı ve kısmen HBr'yi (ancak HCl'yi değil) serbest halojenlere oksitler. Pek çok metal de onun tarafından oksitlenir - Cu, Hg vb. (altın ve platin H2S04'e göre stabildir). Dolayısıyla bakırla etkileşim şu denklemi takip eder:

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Oksitleyici bir madde olarak görev yapan sülfürik asit genellikle SO2'ye indirgenir. Bununla birlikte, en güçlü indirgeyici maddelerle S'ye ve hatta H2S'ye indirgenebilir. Konsantre sülfürik asit, aşağıdaki denkleme göre hidrojen sülfit ile reaksiyona girer:

H 2 SO 4 + H 2 S = 2H 2 Ö + SO 2 + S

Ayrıca hidrojen gazı ile kısmen indirgendiği ve bu nedenle kurutulması için kullanılamayacağı da belirtilmelidir.

Pirinç. 13.

Konsantre sülfürik asidin suda çözünmesine önemli bir ısı salınımı (ve sistemin toplam hacminde hafif bir azalma) eşlik eder. Monohidratın neredeyse hiç iletkenliği yoktur elektrik akımı. Aksine, sülfürik asidin sulu çözeltileri iyi iletkenlerdir. Şekil 2'de görülebileceği gibi. 13, yaklaşık %30 asit maksimum elektrik iletkenliğine sahiptir. Eğrinin minimumu H 2 SO 4 ·H 2 O bileşimine sahip hidrata karşılık gelir.

Monohidratın suda çözülmesi sırasında ortaya çıkan ısı (çözeltinin son konsantrasyonuna bağlı olarak) 84 kJ/mol H2S04'e kadardır. Aksine, önceden 0 °C'ye soğutulmuş %66 sülfürik asitin karla (ağırlıkça 1:1) karıştırılmasıyla sıcaklığın -37 °C'ye düşürülmesi sağlanabilir.

H 2 SO 4'ün sulu çözeltilerinin yoğunluğunun konsantrasyonuyla (ağırlıkça%) değişimi aşağıda verilmiştir:

Bu verilerden de görülebileceği gibi, ağırlıkça %90'ın üzerindeki sülfürik asit konsantrasyonunun yoğunlukla belirlenmesi. % çok hatalı hale gelir. Çeşitli konsantrasyonlardaki H 2 SO 4 çözeltileri üzerindeki su buharı basıncı farklı sıcaklıklarŞekil 2'de gösterilmiştir. 15. Sülfürik asit, ancak çözeltisinin üzerindeki su buharının basıncı, kurutulan gazdaki kısmi basıncından daha az olduğu sürece kurutucu olarak işlev görebilir.

Pirinç. 15.

Pirinç. 16. H 2 SO 4 çözeltileri üzerinde kaynama noktaları. H 2 SO 4 çözümleri.

Seyreltik bir sülfürik asit çözeltisi kaynatıldığında, su damıtılır ve H2S04'ün% 98,3'ü damıtılmaya başladığında kaynama noktası 337 ° C'ye yükselir (Şekil 16). Aksine, fazla sülfürik anhidrit daha konsantre çözeltilerden buharlaşır. 337 °C'de kaynayan sülfürik asit buharı kısmen H2O ve SO3'e ayrışır ve bunlar soğuduktan sonra yeniden birleşir. Sülfürik asidin yüksek kaynama noktası, ısıtıldığında yüksek derecede uçucu asitleri tuzlarından (örneğin, NaCl'den HCl) ayırmak için kullanılmasına olanak tanır.

Fiş

Monohidrat, konsantre sülfürik asidin -10 °C'de kristalleştirilmesiyle elde edilebilir.

Sülfürik asit üretimi.

• 1. aşama. Piritleri yakmak için fırın.
• 4FeS 2 + 11O 2 --> 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Süreç heterojendir:

• 1) demir piritinin (pirit) öğütülmesi
• 2) "akışkan yatak" yöntemi
• 3) 800°C; aşırı ısının giderilmesi
• 4) havadaki oksijen konsantrasyonunun artması
• 2. aşama. Temizleme, kurutma ve ısı değişiminden sonra kükürt dioksit sülfürik anhidrite (450°C - 500°C; katalizör V205) oksitlendiği temas aparatına girer:
• 2SO2 + O2
• 3. aşama. Emme kulesi:

nSO 3 + H 2 SO 4 (kons) --> (H 2 SO 4 nSO 3) (oleum)

Sis oluşması nedeniyle su kullanılamıyor. Seramik nozullar ve karşı akım prensibi kullanılmaktadır.

Başvuru.

Hatırlamak! Sülfürik asit suya küçük porsiyonlarda dökülmelidir, bunun tersi de geçerli değildir. Aksi halde şiddetli bir kimyasal reaksiyon meydana gelebilir ve ciddi yanıklara neden olabilir.

Sülfürik asit ana ürünlerden biridir kimyasal endüstri. Mineral gübrelerin (süperfosfat, amonyum sülfat) üretiminde kullanılır, çeşitli asitler ve tuzlar, ilaçlar ve deterjanlar, boyalar, suni lifler, patlayıcılar. Metalurjide (örneğin uranyum gibi cevherlerin ayrıştırılmasında), petrol ürünlerinin saflaştırılmasında, kurutucu olarak vb. kullanılır.

Çok güçlü (%75'in üzerinde) sülfürik asidin demir üzerinde hiçbir etkisinin olmaması pratik olarak önemlidir. Bu, çelik tanklarda saklanmasına ve taşınmasına olanak tanır. Aksine, seyreltik H2S04, hidrojen salınımıyla demiri kolayca çözer. Oksitleyici özellikler hiç de karakteristik değildir.

Güçlü sülfürik asit nemi güçlü bir şekilde emer ve bu nedenle sıklıkla gazları kurutmak için kullanılır. Birçoktan organik madde hidrojen ve oksijen içeren, teknolojide sıklıkla kullanılan suyu uzaklaştırır. Bu (ve ayrıca güçlü H2SO4'ün oksitleyici özellikleri), bitki ve hayvan dokuları üzerindeki yıkıcı etkisi ile ilişkilidir. Çalışırken yanlışlıkla cildinize veya elbisenize sülfürik asit bulaşırsa, derhal bol suyla yıkamalı, ardından etkilenen bölgeyi seyreltilmiş amonyak çözeltisiyle nemlendirmeli ve tekrar suyla durulamalısınız.

Kükürt kimyasal element Periyodik tablonun altıncı grubu ve üçüncü periyodunda yer alır. Bu yazımızda kimyasal özelliklerine, üretimine, kullanımına vb. detaylı bir şekilde bakacağız. Fiziksel karakteristik, renk, elektriksel iletkenlik seviyesi, kükürtün kaynama noktası vb. gibi özellikleri içerir. Kimyasal özellikler, diğer maddelerle etkileşimini tanımlar.

Fizik açısından kükürt

Bu kırılgan bir maddedir. Şu tarihte: normal koşullar sağlam bir toplanma halindedir. Kükürt limon sarısı bir renge sahiptir.

Ve çoğunlukla tüm bileşikleri sarı renktedir. Suda çözünmez. Düşük ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu özellikler onu tipik bir metal olmayan ürün olarak karakterize eder. Rağmen kimyasal bileşim kükürt hiç de karmaşık değildir; bu maddenin çeşitli varyasyonları olabilir. Her şey yapıya bağlı kristal kafes hangi atomların yardımıyla bağlanır, ancak molekül oluşturmazlar.

Yani ilk seçenek eşkenar dörtgen kükürt. En stabil olanıdır. Bu tür kükürtün kaynama noktası dört yüz kırk beş santigrat derecedir. Ancak bu maddenin gaz haline dönüşmesi için toplama durumu, önce sıvıdan geçmesi gerekiyor. Yani kükürtün erimesi yüz on üç santigrat derece sıcaklıkta meydana gelir.

İkinci seçenek monoklinik kükürttür. Koyu sarı renkte iğne şeklinde bir kristaldir. Birinci tür kükürtün eritilmesi ve daha sonra yavaş yavaş soğutulması bu türün oluşumuna yol açar. Bu çeşitlilik hemen hemen aynı fiziksel özelliklere sahiptir. Mesela bu tür kükürtün kaynama noktası aynı dört yüz kırk beş derecedir. Ayrıca bu maddenin plastik gibi bir çeşitliliği de var. İçine dökülerek elde edilir soğuk su neredeyse eşkenar dörtgen kaynayacak kadar ısıtıldı. Bu tür kükürtün kaynama noktası aynıdır. Ancak maddenin kauçuk gibi esneme özelliği vardır.

Bir bileşen daha fiziksel özellikler Bahsetmek istediğim şey kükürtün tutuşma sıcaklığıdır.

Bu gösterge, malzemenin türüne ve kökenine bağlı olarak değişebilir. Örneğin teknik kükürtün tutuşma sıcaklığı yüz doksan derecedir. Bu oldukça düşük bir rakam. Diğer durumlarda kükürtün parlama noktası iki yüz kırk sekiz derece, hatta iki yüz elli altı derece olabilir. Her şey hangi malzemeden çıkarıldığına ve yoğunluğunun ne olduğuna bağlıdır. Ancak kükürtün yanma sıcaklığının diğer kimyasal elementlere göre oldukça düşük olduğunu söyleyebiliriz; yanıcı bir maddedir. Ayrıca bazen kükürt birleşerek sekiz, altı, dört veya iki atomdan oluşan moleküller oluşturabilir. Şimdi kükürdü fizik açısından ele aldıktan sonra bir sonraki bölüme geçelim.

Kükürtün kimyasal özellikleri

Bu element nispeten düşük atom kütlesi, mol başına otuz iki grama eşittir. Kükürt elementinin özellikleri, bu maddenin sahip olma yeteneği gibi bir özelliğini içerir. değişen derecelerde oksidasyon. Bu, örneğin hidrojen veya oksijenden farklıdır. Ne sorusu dikkate alındığında kimyasal karakterizasyon Kükürt elementinin şartlara bağlı olarak hem indirgeyici hem de azaltıcı özellikler gösterdiğini söylemeden geçmek mümkün değil. oksitleyici özellikler. Şimdi sırasıyla bu maddenin çeşitli kimyasal bileşiklerle etkileşimine bakalım.

Kükürt ve basit maddeler

Basit maddeler yalnızca bir kimyasal element içeren maddelerdir. Atomları, örneğin oksijen durumunda olduğu gibi moleküller halinde birleşebilir veya metallerde olduğu gibi birleşmeyebilirler. Böylece kükürt metallerle, diğer metal olmayanlarla ve halojenlerle reaksiyona girebilir.

Metallerle etkileşim

Bu tür bir işlemi gerçekleştirmek için yüksek sıcaklık gereklidir. Bu koşullar altında bir ekleme reaksiyonu meydana gelir. Yani metal atomları kükürt atomlarıyla birleşerek oluşur. karmaşık maddeler sülfürler. Örneğin iki mol potasyumu ısıtıp bir mol kükürt ile karıştırırsanız, bu metalden bir mol sülfür elde edersiniz. Denklem şu şekilde yazılabilir: 2K + S = K 2 S.

Oksijen ile reaksiyon

Bu kükürtün yanmasıdır. Dolayı bu süreç oksidi oluşur. İkincisi iki tip olabilir. Bu nedenle kükürt yanması iki aşamada gerçekleşebilir. Birincisi, bir mol kükürt ve bir mol oksijenden bir mol kükürt dioksitin oluşmasıdır. Bu kimyasal reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılabilir: S + O 2 = SO 2. İkinci aşama dioksite başka bir oksijen atomunun eklenmesidir. Bu, aşağıdaki koşullar altında iki mol'e bir mol oksijen eklerseniz meydana gelir. Yüksek sıcaklık. Sonuç iki mol kükürt trioksittir. Bunun denklemi kimyasal etkileşimşuna benzer: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3. Bu reaksiyon sonucunda sülfürik asit oluşur. Böylece açıklanan iki işlemi gerçekleştirerek elde edilen trioksiti bir su buharı akışından geçirebilirsiniz. Ve şunu elde ederiz: Böyle bir reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılmıştır: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.

Halojenlerle etkileşim

Diğer metal olmayanlar gibi kimyasallar da belirli bir madde grubuyla reaksiyona girmesine izin verir. Flor, brom, klor, iyot gibi bileşikleri içerir. Kükürt sonuncusu dışında herhangi biriyle reaksiyona girer. Örnek olarak, ele aldığımız periyodik tablonun elementinin florürlenme sürecinden bahsedebiliriz. Bahsedilen metal olmayan maddenin bir halojen ile ısıtılmasıyla iki çeşit florür elde edilebilir. İlk durum: Bir mol kükürt ve üç mol flor alırsak, formülü SF6 olan bir mol florür elde ederiz. Denklem şuna benzer: S + 3F 2 = SF 6. Ayrıca ikinci bir seçenek daha var: Bir mol kükürt ve iki mol flor alırsak, kimyasal formülü SF4 olan bir mol florür elde ederiz. Denklem şu şekilde yazılmıştır: S + 2F 2 = SF 4. Gördüğünüz gibi her şey bileşenlerin karıştırıldığı oranlara bağlıdır. Aynen aynı şekilde kükürt klorlama (iki farklı madde de oluşturulabilir) veya bromlama işlemi gerçekleştirilebilir.

Diğer basit maddelerle etkileşim

Kükürt elementinin özellikleri burada bitmiyor. Bu madde ayrıca hidrojen, fosfor ve karbon ile kimyasal olarak reaksiyona girebilir. Hidrojen ile etkileşime bağlı olarak sülfit asit oluşur. Metallerle reaksiyonunun bir sonucu olarak, sülfürleri elde edilebilir ve bunlar da doğrudan sülfürün aynı metalle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Hidrojen atomlarının kükürt atomlarına eklenmesi yalnızca çok yüksek sıcaklık koşullarında gerçekleşir. Kükürt fosforla reaksiyona girdiğinde fosfit oluşur. Aşağıdaki formüle sahiptir: P 2 S 3. Bu maddeden bir mol elde etmek için iki mol fosfor ve üç mol kükürt almanız gerekir. Kükürt karbonla etkileşime girdiğinde söz konusu ametalin bir karbürü oluşur. Kimyasal formülü şuna benzer: CS 2. Belirli bir maddenin bir molünü elde etmek için bir mol karbon ve iki mol kükürt almanız gerekir. Yukarıda açıklanan tüm ekleme reaksiyonları yalnızca reaktifler yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında meydana gelir. Kükürtün basit maddelerle etkileşimini inceledik, şimdi bir sonraki noktaya geçelim.

Kükürt ve kompleks bileşikler

Karmaşık maddeler, molekülleri iki (veya daha fazla) maddeden oluşan maddelerdir. farklı unsurlar. Sülfürün kimyasal özellikleri, alkaliler gibi bileşiklerin yanı sıra konsantre sülfat asidiyle reaksiyona girmesine izin verir. Bu maddelerle olan reaksiyonları oldukça tuhaftır. Öncelikle söz konusu ametal alkali ile karıştırıldığında ne olacağına bakalım. Örneğin, altı mol alıp üç mol kükürt eklerseniz iki mol potasyum sülfit, bir mol potasyum sülfit ve üç mol su elde edersiniz. Bu tür bir tepki ifade edilebilir aşağıdaki denklem: 6KOH + 3S = 2K 2 S + K2SO 3 + 3H 2 O. Eklediğinizde de aynı etkileşim ilkesi ortaya çıkar. Daha sonra, konsantre bir sülfat asidi çözeltisi eklendiğinde kükürtün davranışını düşünün. Birinci maddenin bir molünü ve ikinci maddenin iki molünü alırsak, aşağıdaki ürünleri elde ederiz: üç mol miktarında kükürt trioksit ve ayrıca iki mol su. Bu kimyasal reaksiyon yalnızca reaktanlar yüksek sıcaklığa ısıtıldığında meydana gelebilir.

Söz konusu metal olmayanın elde edilmesi

Çeşitli maddelerden kükürtün çıkarılmasının birkaç ana yolu vardır. İlk yöntem onu ​​piritten izole etmektir. Kimyasal formül ikincisi - FeS 2. Bu madde oksijene erişimi olmadan yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığında başka bir demir sülfür - FeS - ve kükürt elde edilebilir. Reaksiyon denklemi şu şekilde yazılır: FeS 2 = FeS + S. Kükürt üretmenin endüstride sıklıkla kullanılan ikinci yöntemi, kükürt sülfürün az miktarda oksijen koşullarında yakılmasıdır. Bu durumda söz konusu ametali ve suyu alabilirsiniz. Reaksiyonu gerçekleştirmek için bileşenleri ikiye bir molar oranda almanız gerekir. Sonuç olarak nihai ürünleri ikiye iki oranında elde ediyoruz. Bu kimyasal reaksiyonun denklemi şu şekilde yazılabilir: 2H 2 S + O 2 = 2S + 2H 2 O. Ayrıca kükürt, çeşitli metalurjik işlemler yoluyla, örneğin nikel gibi metallerin üretiminde elde edilebilir. , bakır ve diğerleri.

Endüstriyel kullanım

Düşündüğümüz ametal en geniş uygulamasını kimya endüstrisinde bulmuştur. Yukarıda belirtildiği gibi burada ondan sülfat asidi üretmek için kullanılır. Ayrıca kükürt yanıcı bir madde olduğundan kibrit yapımında bileşen olarak kullanılır. Patlayıcı, barut, maytap vb. üretiminde de vazgeçilmezdir. Ayrıca haşere kontrol ürünlerinin içerik maddelerinden biri olarak kükürt kullanılmaktadır. Tıpta cilt hastalıklarına yönelik ilaçların üretiminde bileşen olarak kullanılır. Söz konusu madde çeşitli boyaların üretiminde de kullanılıyor. Ayrıca fosfor üretiminde de kullanılır.

Kükürtün elektronik yapısı

Bildiğiniz gibi tüm atomlar, içinde protonların (pozitif yüklü parçacıklar) ve nötronların yani sıfır yüklü parçacıkların bulunduğu bir çekirdekten oluşur. Negatif yüklü elektronlar çekirdeğin etrafında döner. Bir atomun nötr olabilmesi için yapısında aynı sayıda proton ve elektronun bulunması gerekir. İkincisinden daha fazlası varsa, bu zaten negatif iyon- anyon. Aksine proton sayısı elektron sayısından fazla ise bu pozitif iyon veya katyon. Sülfür anyonu bir asit kalıntısı gibi davranabilir. Sülfür asit (hidrojen sülfür) ve metal sülfürler gibi maddelerin moleküllerinin bir parçasıdır. Anyon şu sırada oluşur: elektrolitik ayrışma Bir maddenin suda çözünmesiyle ortaya çıkan olay. Bu durumda molekül, bir metal veya hidrojen iyonu şeklinde sunulabilen bir katyonun yanı sıra bir katyon - bir asidik kalıntı iyonu veya Hidroksil grubu(O-).

Çünkü seri numarası Periyodik tablodaki kükürt on altı ise, çekirdeğinin tam olarak bu sayıda proton içerdiği sonucuna varabiliriz. Buna dayanarak etrafta dönen on altı elektronun da olduğunu söyleyebiliriz. Nötron sayısı çıkarılarak bulunabilir. molar kütle bir kimyasal elementin seri numarası: 32 - 16 = 16. Her elektron rastgele değil, belirli bir yörüngede döner. Kükürt periyodik tablonun üçüncü periyoduna ait kimyasal bir element olduğundan çekirdeğin etrafında üç yörünge vardır. Bunlardan birincisinde iki, ikincisinde sekiz, üçüncüsünde ise altı elektron bulunur. Elektronik formül kükürt atomu şu şekilde yazılır: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

Doğada yaygınlık

Temel olarak söz konusu kimyasal element, çeşitli metallerin sülfürleri olan minerallerde bulunur. Her şeyden önce pirittir - bir demir tuzu; Ayrıca kurşun, gümüş, bakır cilası, çinko blende, zinober – cıva sülfürdür. Ek olarak kükürt, yapısı üç veya daha fazla kimyasal elementle temsil edilen minerallerin bir parçası da olabilir.

Örneğin kalkopirit, mirabilit, kieserit, alçıtaşı. Her birini daha ayrıntılı olarak düşünebilirsiniz. Pirit ferrum sülfür veya FeS2'dir. Altın parlaklığa sahip açık sarı bir renge sahiptir. Bu mineral genellikle mücevher yapımında yaygın olarak kullanılan lapis lazuli'de bir yabancı madde olarak bulunabilir. Bunun nedeni, bu iki mineralin çoğunlukla ortak bir yatakta bulunmasıdır. Bakır parlaklığı - kalkosit veya kalkosit - metale benzer mavimsi gri bir maddedir. ve gümüş parlaklığı (arjantit) benzer özelliklere sahiptir: ikisi de görünüş olarak metallere benzer ve gri renktedir. Cinnabar, gri benekli, donuk kahverengimsi kırmızı bir mineraldir. Kimyasal formülü CuFeS 2 olan kalkopirit altın sarısıdır, altın blende olarak da adlandırılır. Çinko blende (sfalerit), kehribar renginden ateşli turuncuya kadar değişebilir. Mirabilite - Na 2 SO 4 x10H 2 O - şeffaf veya beyaz kristaller. Tıpta kullanılanlara da denir. Kieseritin kimyasal formülü MgSO 4 xH 2 O'dur. Beyaz veya renksiz bir toz gibi görünür. Alçıtaşının kimyasal formülü CaSO 4 x2H 2 O'dur. Ayrıca bu kimyasal element, canlı organizma hücrelerinin bir parçasıdır ve önemli bir eser elementtir.

TANIM

Susuz sülfürik asit ağır, viskoz bir sıvıdır ve suyla her oranda kolayca karışabilir: etkileşim son derece büyük bir ekzotermik etkiyle karakterize edilir (sonsuz seyreltmede ~880 kJ/mol) ve eğer su eklenirse karışımın patlayıcı bir şekilde kaynamasına ve sıçramasına yol açabilir. asit eklendi; bu yüzden her zaman kullanmak çok önemlidir Ters siparişÇözeltilerin hazırlanmasında asit suya yavaş yavaş ve karıştırılarak eklenir.

Sülfürik asidin bazı fiziksel özellikleri tabloda verilmiştir.

Susuz H 2 SO 4 alışılmadık derecede yüksek dielektrik sabitine sahip ve oldukça dikkat çekici bir bileşiktir. yüksek elektrik iletkenliği Bileşiğin iyonik kendiliğinden ayrışmasının (otoprotoliz) yanı sıra proton transferi ile iletkenliğin röle mekanizmasının neden olduğu, elektrik akımının viskoz bir sıvı boyunca akışını sağlayan Büyük bir sayı hidrojen bağları.

Tablo 1. Sülfürik asidin fiziksel özellikleri.

Sülfürik asitin hazırlanması

Sülfürik asit, dünyanın herhangi bir yerinde büyük miktarlarda üretilen en önemli endüstriyel kimyasal ve en ucuz asittir.

Konsantre sülfürik asit (“vitriol yağı”) ilk olarak “yeşil vitriol” FeSO 4 x nH20'nun ısıtılmasıyla elde edildi ve Na2S04 ve NaCl üretmek için büyük miktarlarda tüketildi.

İÇİNDE modern süreç Sülfürik asit üretmek için, bir silikon dioksit veya kieselguhr taşıyıcısı üzerine potasyum sülfat ilavesiyle vanadyum(V) oksitten oluşan bir katalizör kullanılır. Kükürt dioksit SO2, saf kükürtün yakılmasıyla veya bu metallerin ekstraksiyonu işleminde sülfit cevherinin (öncelikle pirit veya Cu, Ni ve Zn cevherleri) kavrulmasıyla üretilir. SO2 daha sonra trioksite oksitlenir ve daha sonra içinde çözünerek sülfürik asit elde edilir. su:

S + O2 → S02 (ΔH 0 - 297 kJ/mol);

S02 + ½ O2 → S03 (ΔH 0 - 9,8 kJ/mol);

S03 + H20 → H2S04 (ΔH 0 - 130 kJ/mol).

Sülfürik asidin kimyasal özellikleri

Sülfürik asit güçlü bir dibazik asittir. İlk adımda, düşük konsantrasyonlu çözeltilerde neredeyse tamamen ayrışır:

H2S04 ↔H++ + HSO4 - .

İkinci aşama ayrışma

HSO 4 — ↔H + + SO 4 2-

daha az oranda gerçekleşir. Sülfürik asidin ikinci aşamada iyon aktivitesi cinsinden ifade edilen ayrışma sabiti, K2 = 10-2.

Bir dibazik asit olarak sülfürik asit iki dizi tuz oluşturur: orta ve asidik. Sülfürik asidin ortalama tuzlarına sülfatlar, asit tuzlarına ise hidrosülfatlar denir.

Sülfürik asit açgözlülükle su buharını emer ve bu nedenle sıklıkla gazları kurutmak için kullanılır. Suyu absorbe etme yeteneği aynı zamanda birçok organik maddenin, özellikle de karbonhidrat sınıfına ait olanların (lif, şeker vb.), konsantre sülfürik asite maruz kaldığında kömürleşmesini de açıklamaktadır. Sülfürik asit, su oluşturan karbonhidratlardan hidrojen ve oksijeni uzaklaştırır ve karbon, kömür şeklinde açığa çıkar.

Konsantre sülfürik asit, özellikle sıcak, güçlü bir oksitleyici maddedir. HI ve HBr'yi (ancak HCl'yi değil) serbest halojenlere, kömürü CO2'ye, kükürdü SO2'ye oksitler. Bu reaksiyonlar aşağıdaki denklemlerle ifade edilir:

8HI + H2S04 = 4I2 + H2S + 4H20;

2HBr + H2S04 = Br2 + S02 + 2H20;

C + 2H2S04 = C02 + 2S02 + 2H20;

S + 2H2S04 = 3SO2 + 2H20.

Sülfürik asidin metallerle etkileşimi, konsantrasyonuna bağlı olarak farklı şekilde gerçekleşir. Seyreltik sülfürik asit, hidrojen iyonuyla oksitlenir. Bu nedenle, yalnızca hidrojene kadar voltaj serisinde bulunan metallerle etkileşime girer, örneğin:

Zn + H2S04 = ZnS04 + H2.

Bununla birlikte, ortaya çıkan PbS04 tuzu çözünmediği için kurşun seyreltik asitte çözünmez.

Konsantre sülfürik asit, kükürt (VI) nedeniyle oksitleyici bir maddedir. Gümüş dahil voltaj aralığındaki metalleri oksitler. İndirgenme ürünleri, metalin aktivitesine ve koşullara (asit konsantrasyonu, sıcaklık) bağlı olarak değişebilir. Küçük kişilerle etkileşim halindeyken aktif metallerörneğin bakırla asit SO2'ye indirgenir:

Cu + 2H2S04 = CuS04 + SO2 + 2H20.

Daha aktif metallerle etkileşime girdiğinde indirgeme ürünleri hem dioksit hem de serbest kükürt ve hidrojen sülfür olabilir. Örneğin çinko ile etkileşime girdiğinde aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelebilir:

Zn + 2H2S04 = ZnS04 + S02 + 2H20;

3Zn + 4H2S04 = 3ZnS04 + S↓ + 4H20;

4Zn + 5H2S04 = 4ZnS04 + H2S + 4H2O.

Sülfürik asit uygulaması

Sülfürik asit kullanımı ülkeden ülkeye ve on yıldan on yıla değişmektedir. Örneğin ABD'de H 2 SO 4 tüketiminin ana alanı şu anda gübre üretimidir (%70), bunu kimyasal üretim, metalurji ve petrol rafinajı takip etmektedir (her alanda ~%5). Birleşik Krallık'ta tüketimin sanayiye göre dağılımı farklıdır: Üretilen H2SO4'ün yalnızca %30'u gübre üretiminde kullanılır, ancak %18'i boyalara, pigmentlere ve boya üretiminin yarı ürünlerine, %16'sı kimyasal üretimine, %12'si ise 12 Yüzde 10'u sabun ve deterjan üretiminde, yüzde 10'u doğal ve suni elyaf üretiminde, yüzde 2,5'i ise metalurjide kullanılıyor.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

sülfürik asit, sülfürik asit formülü
Sülfürik asit H2SO4 güçlü bir dibazik asittir; en yüksek derece kükürt oksidasyonu (+6). Normal koşullar altında konsantre sülfürik asit, ekşi bir "bakır" tadı olan, ağır, yağlı bir sıvıdır, renksiz ve kokusuzdur. Teknolojide sülfürik asit, hem su hem de sülfürik anhidrit SO3'ün bir karışımıdır. SO3:H2O'nun molar oranı ise< 1, то это водный раствор серной кислоты, если >1 - sülfürik asit (oleum) içindeki SO3 çözeltisi.

• 1 Başlık
• 2 Fiziksel ve fiziko-kimyasal özellikler
  • 2.1 Petrol
• 3 Kimyasal özellikler
• 4 Uygulama
• 5 Toksik etki
• 6 Tarihsel bilgi
• 7 Ek bilgi
• 8 Sülfürik asitin hazırlanması
  • 8.1 İlk yöntem
  • 8.2 İkinci yöntem
• 9 Standart
• 10 Not
• 11 Edebiyat
• 12 Bağlantı

İsim

İÇİNDE XVIII-XIX yüzyıllar barut için kükürt, vitriol fabrikalarında kükürt piritinden (pirit) üretildi. O zamanlar sülfürik asit " vitriol yağı"(kural olarak, yağı andıran kıvamda kristalimsi bir hidrattı), açıkçası tuzlarının (veya daha doğrusu kristalin hidratlarının) adının kökeni buradan geliyor - vitriol.

Fiziksel ve fiziko-kimyasal özellikler

Çok kuvvetli asit, 18°C'de pKa (1) = −2,8, pKa (2) = 1,92 (K₂ 1,2 10−2); moleküldeki bağ uzunlukları S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH açısı 104°, OSO 119°; kaynar ve azeotropik bir karışım oluşturur (%98,3 H2SO4 ve %1,7 H2O, kaynama noktası 338,8 ° C). %100 H2SO4 içeriğine karşılık gelen sülfürik asit şu bileşime sahiptir (%): H2SO4 99,5, HSO4− - 0,18, H3SO4+ - 0,14, H3O+ - 0,09, H2S2O7 - 0,04, HS2O7⁻ - 0,05. Su ve SO3 ile her oranda karışabilir. Sulu çözeltilerde sülfürik asit neredeyse tamamen H3O+, HSO3+ ve 2HSO₄−'ye ayrışır. H2SO4 nH2O hidratları oluşturur; burada n = 1, 2, 3, 4 ve 6,5'tir.

Oleum

Sülfürik anhidrit SO3'ün sülfürik asit içindeki çözeltilerine oleum denir, iki bileşik H2SO4 SO3 ve H2SO4 2SO3 oluştururlar.

Oleum ayrıca reaksiyonlarla elde edilen pirosülfürik asitleri de içerir:

Sülfürik asitin sulu çözeltilerinin kaynama noktası konsantrasyonu arttıkça artar ve %98,3 H2SO4 içeriğinde maksimuma ulaşır.

Oleumun kaynama noktası SO3 içeriğinin artmasıyla düşer. Sülfürik asitin sulu çözeltilerinin konsantrasyonunun artmasıyla toplam basınççözeltilerin üzerindeki buhar azalır ve %98,3 H2SO4 içeriğinde minimuma ulaşır. Oleumdaki SO3 konsantrasyonu arttıkça, bunun üzerindeki toplam buhar basıncı da artar. Yukarıdaki buhar basıncı sulu çözeltiler sülfürik asit ve oleum aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanabilir:

A katsayılarının değerleri ve sülfürik asit konsantrasyonuna bağlıdır. Sülfürik asidin sulu çözeltileri üzerindeki buhar, su buharı, H2SO4 ve SO3 karışımından oluşur ve buharın bileşimi, karşılık gelen azeotropik karışım hariç, tüm sülfürik asit konsantrasyonlarında sıvının bileşiminden farklıdır.

Sıcaklık arttıkça ayrışma artar:

Denge sabitinin sıcaklığa bağımlılığının denklemi:

Normal basınçta ayrışma derecesi: 10⁻⁵ (373 K), 2,5 (473 K), 27,1 (573 K), 69,1 (673 K).

%100 sülfürik asidin yoğunluğu aşağıdaki denklemle belirlenebilir:

Sülfürik asit çözeltilerinin konsantrasyonu arttıkça ısı kapasiteleri azalır ve %100 sülfürik asit için minimuma ulaşır; SO3 içeriğinin artmasıyla oleumun ısı kapasitesi artar.

Konsantrasyon arttıkça ve sıcaklık azaldıkça, termal iletkenlik λ azalır:

burada C, % olarak sülfürik asit konsantrasyonudur.

Oleum H2SO4·SO3 maksimum viskoziteye sahiptir; sıcaklık arttıkça η azalır. Elektrik direnci sülfürik asit, SO3 ve %92 H2SO4 konsantrasyonunda minimum düzeydedir ve %84 ve %99,8 H2SO4 konsantrasyonunda maksimumdur. Oleum için minimum ρ %10 SO3 konsantrasyonundadır. Sıcaklık arttıkça sülfürik asitin ρ değeri artar. Dielektrik sabiti%100 sülfürik asit 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); kriyoskopik sabit 6,12, ebullioskopik sabit 5,33; sülfürik asit buharının havadaki difüzyon katsayısı sıcaklığa bağlı olarak değişir; D = 1,67·10⁻⁵T3/2 cm²/sn.

Kimyasal özellikler

Konsantre formdaki sülfürik asit ısıtıldığında oldukça güçlü bir oksitleyici maddedir; HI ve kısmen HBr'yi serbest halojenlere, karbonu CO2'ye, sülfürü SO2'ye oksitler, birçok metali (altın ve platin hariç Cu, Hg) oksitler. Bu durumda konsantre sülfürik asit SO2'ye indirgenir, örneğin:

En güçlü indirgeyici maddeler konsantre sülfürik asidi S ve H2S'ye indirger. Konsantre sülfürik asit su buharını emer, bu nedenle gazları, sıvıları kurutmak için kullanılır. katılarörneğin kurutucularda. Ancak konsantre H2SO4 kısmen hidrojen tarafından indirgenir, bu nedenle kurutma için kullanılamaz. Suyun ayrılması organik bileşikler ve geride siyah karbon (kömür) bırakan konsantre sülfürik asit, odun, şeker ve diğer maddelerin kömürleşmesine neden olur.

Seyreltik H2SO4, içinde bulunan tüm metallerle reaksiyona girer. elektrokimyasal serisi Hidrojenin serbest bırakılmasıyla solundaki voltajlar, örneğin:

Seyreltik H2SO4'ün oksitleyici özellikleri karakteristik değildir. Sülfürik asit iki dizi tuz oluşturur: orta - sülfatlar ve asidik - hidrosülfatların yanı sıra esterler. Peroksomonosülfürik asit (veya Caro asit) H2SO5 ve peroksodisülfürik asit H2S2O8 bilinmektedir.

Sülfürik asit ayrıca bazik oksitlerle reaksiyona girerek sülfat ve su oluşturur:

Metal işleme tesislerinde, üretim işlemi sırasında yüksek ısıya maruz kalan metal ürünlerin yüzeyinden bir metal oksit tabakasını çıkarmak için bir sülfürik asit çözeltisi kullanılır. Böylece demir oksit, ısıtılmış bir sülfürik asit çözeltisinin etkisiyle sac yüzeyinden çıkarılır:

Sülfürik asit ve çözünebilir tuzlarına kalitatif bir reaksiyon, bunların çözünebilir baryum tuzları ile etkileşimidir; bu, suda ve asitlerde çözünmeyen beyaz bir baryum sülfat çökeltisinin oluşmasıyla sonuçlanır, örneğin:

Başvuru

Sülfürik asit kullanılır:

• cevherlerin işlenmesinde, özellikle madencilik sırasında nadir elementler, dahil. uranyum, iridyum, zirkonyum, osmiyum vb.;
• mineral gübre üretiminde;
• kurşun akülerde elektrolit olarak;
• çeşitli elde etmek mineral asitler ve tuzlar;
• kimyasal elyafların, boyaların, duman oluşturucuların ve patlayıcıların üretiminde;
• petrol, metal işleme, tekstil, deri ve diğer endüstrilerde;
• gıda endüstrisinde - olarak kayıtlı Gıda katkı maddeleri E513(emülgatör);
• endüstriyel olarak organik sentez tepkilerde:
  • dehidrasyon (dietil eter, esterlerin üretimi);
  • hidrasyon (etilenden etanol);
  • sülfonasyon (boya üretiminde sentetik deterjanlar ve ara maddeler);
  • alkilasyon (izooktan, polietilen glikol, kaprolaktam üretimi), vb.
  • Damıtılmış su üretiminde filtrelerdeki reçinelerin restorasyonu için.

Dünyadaki sülfürik asit üretimi yaklaşık. Yılda 160 milyon ton. Sülfürik asidin en büyük tüketicisi mineral gübrelerin üretimidir. P₂O₅ fosforlu gübreler 2,2-3,4 kat daha fazla sülfürik asit kütlesi tüketir ve (NH₄)₂SO₄ sülfürik asit, tüketilen (NH₄)₂SO₄ kütlesinin %75'ini tüketir. Bu nedenle mineral gübre üretimi için fabrikalarla birlikte sülfürik asit tesisleri kurmaya yöneliyorlar.

Toksik etki

Sülfürik asit ve oleum çok aşındırıcı maddelerdir. Cildi, mukoza zarlarını etkilerler, Hava yolları(kimyasal yanıklara neden olur). Bu maddelerin buharları solunduğunda nefes almada zorluk, öksürme ve sıklıkla larenjit, soluk borusu iltihabı, bronşit vb. neden olur. Çalışma alanının havasında izin verilen maksimum sülfürik asit aerosol konsantrasyonu 1,0 mg/m³'tür. atmosferik hava 0,3 mg/m³ (en fazla bir kerelik) ve 0,1 mg/m³ (günlük ortalama). Sülfürik asit buharının zarar verici konsantrasyonu 0,008 mg/l'dir (maruz kalma 60 dakika), öldürücü 0,18 mg/l'dir (60 dakika). Tehlike sınıfı II. S oksit içeren kimya ve metalurji endüstrilerinden kaynaklanan emisyonların bir sonucu olarak atmosferde bir sülfürik asit aerosolü oluşabilir ve asit yağmuru şeklinde düşebilir.

Tarihi bilgi

Sülfürik asitin doğada serbest formda, örneğin volkanların yakınındaki göller şeklinde meydana geldiği eski çağlardan beri bilinmektedir. Belki de "yeşil taş"ın şap veya demir sülfatının kalsinasyonuyla üretilen asit gazlarının ilk sözü Arap simyacı Cabir ibn Hayyan'a atfedilen yazılarda bulunur.

9. yüzyılda İranlı simyacı Ar-Razi, demir ve bakır sülfat(FeSO4 7H2O ve CuSO4 5H2O), ayrıca bir sülfürik asit çözeltisi elde etti. Bu yöntem 13. yüzyılda yaşayan Avrupalı ​​simyacı Albert Magnus tarafından geliştirildi.

Demir sülfattan sülfürik asit elde etme şeması - termal ayrışma demir (II) sülfat ve ardından karışımın soğutulması

Dalton sülfürik asit molekülü

1. 2FeSO4+7H2O→Fe2O3+SO2+H2O+O2
2. SO2+H2O+1/2O2 ⇆ H2SO4

Simyacı Valentin'in (13. yüzyıl) çalışmaları, kükürt ve nitrat tozlarının bir karışımının su ile yakılmasıyla ortaya çıkan gazı (sülfürik anhidrit) emerek sülfürik asit üretme yöntemini anlatıyor. Daha sonra bu yöntem sözde temeli oluşturdu. Sülfürik asitte çözünmeyen kurşunla kaplı küçük haznelerde gerçekleştirilen “oda” yöntemi. SSCB'de bu yöntem 1955'e kadar mevcuttu.

15. yüzyılın simyacıları, kükürtten daha ucuz ve daha yaygın bir hammadde olan pirit - kükürt piritten sülfürik asit üretmenin bir yöntemini de biliyorlardı. Sülfürik asit 300 yıldır bu şekilde üretiliyor. küçük miktarlar cam imbiklerde. Daha sonra katalizin gelişmesiyle bağlantılı olarak bu yöntem, sülfürik asit sentezi için oda yönteminin yerini aldı. Şu anda, sülfürik asit, kükürt (IV) oksidin kükürt (VI) okside katalitik oksidasyonu (V2O5 üzerinde) ve ardından sülfür (VI) oksidin oleum oluşturmak üzere %70 sülfürik asit içinde çözünmesiyle üretilmektedir.

Rusya'da sülfürik asit üretimi ilk kez 1805 yılında Moskova yakınlarında Zvenigorod bölgesinde düzenlendi. 1913 yılında Rusya, sülfürik asit üretiminde dünyada 13. sıradaydı.

Ek Bilgiler

Ortamda küçük sülfürik asit damlacıkları oluşabilir ve üst katmanlar su buharının reaksiyonu sonucu atmosferde volkanik kül kapsamak Büyük miktarlar kükürt. Sülfürik asit bulutlarının yüksek albedosu nedeniyle ortaya çıkan süspansiyon, erişimi zorlaştırıyor Güneş ışınları gezegenin yüzeyine. Bu nedenle (ve ayrıca çok sayıda olması nedeniyle) küçük partiküllerüst atmosferdeki volkanik kül de erişimi zorlaştırıyor Güneş ışığı gezegene) özellikle güçlü olduktan sonra Volkanik patlamalarönemli iklim değişiklikleri meydana gelebilir. Örneğin, Ksudach yanardağının patlaması sonucu (Kamçatka Yarımadası, 1907) artan konsantrasyon Toz yaklaşık 2 yıl boyunca atmosferde kaldı ve Paris'te bile karakteristik gece parlayan sülfürik asit bulutları gözlemlendi. 1991 yılında atmosfere 3.107 ton kükürt salan Pinatubo Dağı'ndaki patlama, 1992 ve 1993 yıllarının 1991 ve 1994 yıllarına göre önemli ölçüde daha soğuk olmasına neden oldu.

Sülfürik asitin hazırlanması

İlk yol

İkinci yol

Hidrojen sülfürün (H2S) sülfatı (SO4-) bir tuzdan (Cu, Ag, Pb, Hg metalleri ile) çıkardığı nadir durumlarda, yan ürün sülfürik asittir.

Bu metallerin sülfürleri en yüksek mukavemete ve ayrıca belirgin bir siyah renge sahiptir.

Standartlar

• Teknik sülfürik asit GOST 2184-77
• Akü sülfürik asit. Özellikler GOST 667-73
• Özel saflıkta sülfürik asit. Teknik özellikler GOST 1422-78
• Reaktifler. Sülfürik asit. Teknik özellikler GOST 4204-77

Notlar

1. Ushakova N. N., Figurnovsky N. A. Vasily Mihayloviç Severgin: (1765-1826) / Ed. I. I. Shafranovsky. M.: Nauka, 1981. S. 59.
2. 1 2 3 Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 91. Sülfürik asidin kimyasal özellikleri // İnorganik kimya: 7-8. Sınıflar için ders kitabı lise. - 18. baskı. - M.: Eğitim, 1987. - S. 209-211. - 240 sn. - 1.630.000 kopya.
3. Khodakov Yu.V., Epshtein D.A., Gloriozov P.A. § 92. Kalitatif reaksiyon sülfürik asit ve tuzları hakkında // İnorganik kimya: Ortaokul 7-8. Sınıflar için ders kitabı. - 18. baskı. - M.: Eğitim, 1987. - S. 212. - 240 s. - 1.630.000 kopya.
4. bale sanat yönetmeninin yüzü Bolşoy Tiyatrosu Sergei Filin'in üzerine sülfürik asit sıçradı
5. Epstein, 1979, s. 40
6. Epstein, 1979, s. 41
7. “Volkanlar ve iklim” makalesine bakın (Rusça)
8. Rus Takımadaları - İnsanlık suçlanacak mı? küresel değişim iklim? (Rusça)

Edebiyat

• Sülfürik asit el kitabı, ed. K.M. Malina, 2. baskı, M., 1971
• Epshtein D. A. General kimyasal Teknoloji. - M .: Kimya, 1979. - 312 s.

Bağlantılar

• Makale “Sülfürik asit” (Kimya Ansiklopedisi)
• Sülfürik asidin t=20 °C'deki yoğunluğu ve pH değeri

sülfürik asit, sülfürik asit Wikipedia, sülfürik asit hidrolizi, sülfürik asit etkisi 1, sülfürik asit tehlike sınıfı, Ukrayna'da sülfürik asit satın al, sülfürik asit uygulaması, sülfürik asit korozyona uğrar, sülfürik asit su ile, sülfürik asit formülü

Sülfürik Asit Hakkında Bilgi