Sulfaterad syra: Formel för och kemiska egenskaper

En av de första mineralsyror, som blev som människan känner till - är svavelsyra, eller sulfat. Inte bara är det, men många av dess salter används inom byggsektorn, medicin, livsmedelsindustri och för tekniska ändamål. Hittills i detta avseende, har ingenting förändrats. Flera egenskaper som besitter surt sulfat, gör det enkelt oumbärlig i kemiska synteser. Dessutom, i praktiskt taget alla branscher och det dagliga livet används salter därav. Därför anser vi i detalj vad det är och vad är de egenskaper uppvisade egenskaper.

En mängd olika namn

Låt oss börja med det faktum att namnen i denna fråga en hel del. Bland dem är de som bildas av ett rationellt nomenklatur, och de som har historiskt sett. Sålunda är denna förening kallad:

• vätesulfat;
• vitriol;
• svavelsyra;
• oleum.

Även om termen "oleum" är inte helt lämplig för ämnet eftersom det är en blandning av svavelsyra och högre oxidsvavel - SO _3.

Vätesulfat: molekylformel och struktur

Ur synpunkten av kemiska förkortningar skriva formeln av denna syra kan vara så: H ₂ SO _4. Det är uppenbart att molekylen är sammansatt av två väte katjoner och syraresten anjon - sulfatjon som har ett 2+ laddning.

Således inom molekylen, följande kommunikation:

• kovalent polär mellan svavel och syre;
• starkt polär kovalent mellan väte och syraresten SO _4.

Sera med 6 oparade elektroner bildar två dubbelbindningar till två syreatomer. Även med ett par - singel, och de i sin tur - en enda väte. Som ett resultat av den molekylära strukturen gör det möjligt att vara tillräckligt stark. Samtidigt är vätekatjon mycket mobil och lätt att gå, eftersom svavel och syre är mycket större i elektronegativitet. Dra elektrontätheten i sig, de ger en partiellt väte positiv laddning, som när den lösgör är klar. Sålunda bildade syralösningar, i vilka de visas H ^+.

På tal om oxidationstillstånd av element i föreningen, den sura sulfat formeln vari H ₂ SO _4, tillåter lätt beräkning av: väte y 1, y -2 syre, svavel vid 6.

Som i alla molekyl är nettoladdningen noll.

History of discovery

Sulfate syra är känd för människor eftersom de urminnes tider. Även alkemister kunde ta emot det olika metoder för kalcinering sulfat. Från IX-talet, har människor som kommit in och detta ämne. Senare i Europa Albertus Magnus lärt sig att extrahera syran i processen för sönderdelning av järnsulfat.

Det var ingen av de metoder som inte är lönsamma. Då blir det känt så kallade synteskammaren utföringsformen. För detta brinnande svavel och nitrat, och utvecklats ångorna absorberas vatten. Som ett resultat, vätesulfat bildas.

Ännu senare, britt kunde hitta den billigaste metoden för att erhålla substansen. Vi använde pyrit - _FeS2, svavelkis. Dess bränning och efterföljande reaktion med syre fortfarande är en av de viktigaste industriella processer för syntes av svavelsyra. Sådana råvaror mer lättillgängliga, prisvärda och kvalitet för stora volymproduktion.

fysikaliska egenskaper

Det finns flera alternativ, inklusive den externa, som skiljer sig från andra syrasulfat. Fysikaliska egenskaper kan beskrivas i några punkter:

1. Under standardbetingelser, - vätska.
2. I en koncentrerad form är det tungt, fet, som han kallades "olja av vitriol".
3. Substans Densitet - 1,84 g / cm ^3.
4. Det har ingen färg eller lukt.
5. Den har en stark "koppar" smak.
6. Det löser sig i vatten mycket bra, nästan obegränsad.
7. Hygroskopisk, är det möjligt att fånga både fritt och bundet vatten från vävnaderna.
8. Den icke-flyktiga.
9. Kokpunkt - 296 ° ^C.
10. Som smälte vid 10,3 ^° C

En av de viktigaste inslagen i denna förening är dess förmåga att återfukta med lanseringen av en stor mängd värme. Det är därför även i skolan, barn lära sig att vatten tillsätts syran i vilket fall som helst är det omöjligt, men precis tvärtom. Trots allt, är vatten lättare i densitet, så det kommer att ansamlas på ytan. Om dramatiskt lägga till det i syra, den resulterande reaktions lösas ut så mycket energi att vattnet börjar koka och sprutas tillsammans med partiklar av ett farligt ämne. Det kan orsaka allvarliga frätskador på huden på händerna.

Det bör därför vara trickle pour syra i vatten, varefter blandningen upphettades kraftigt, men kokning inträffar inte, och därmed stänk också.

kemiska egenskaper

Från den kemiska synpunkt är denna syra mycket stark, speciellt om den är koncentrerad lösning. Det dibasiska emellertid stegvis dissocierar för att bilda gidrosulfat- och sulfat anjon.

I allmänhet, dess interaktion med olika föreningar uppfyller alla grundläggande reaktioner som är typiska för denna klass av substanser. Det finns exempel på flera ekvationer som deltar sulfatsyra. Kemiska egenskaper manifesteras i dess interaktion med:

• salter;
• metalloxider och hydroxider;
• amfotera oxider och hydroxider;
• metaller som står i den elektrokemiska serien till väte.

Som ett resultat av sådana interaktioner i praktiskt taget samtliga fall var de genomsnittliga salter bildade av syra (sulfater), eller sura (väte-sulfater).

En speciell egenskap är också det faktum att metallen på vanligt sätt Me + H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + H ₂ ↑ en lösning av substansen reagerar, dvs utspädd syra. Om vi tar en koncentrerad eller högmättat (oleum), reaktionsprodukterna är helt olika.

Speciella egenskaperna hos svavelsyra

Dessa inkluderar en rättvis koncentrerade lösningar interaktion med metaller. Det finns sålunda ett diagram som visar hela principen av dessa reaktioner:

1. Om metallen är aktiv, är resultatet bildningen av svavelväte, salter och vatten. Det vill säga, är svavel reduceras till -2.
2. Om den genomsnittliga aktiviteten av metallen, resultatet - svavel, salt och vatten. Det vill säga, återvinning av sulfatjoner till fritt svavel.
3. Metaller låg kemisk aktivitet (efter väte) - svaveldioxid, salt och vatten. Svavel i oxidationstillståndet 4.

Även speciella egenskaper sulfat syror är förmågan att oxidera vissa icke-metaller till deras högsta oxidationstillstånd och reagerar med komplexföreningar och oxiderar dem till enkla ämnen.

Metoder för framställning av industrin

Sulfatprocessen svavelsyra är sammansatt av två grundläggande typer:

• stift;
• torn.

Båda är de vanligaste metoderna i branschen över hela världen. Den första utföringsformen är baserad på att man som råvaror svavelkis eller pyrit svavel - FeS _2. Totalt finns det tre faser:

1. Kalcinering av råmaterialet för att bilda som en produkt av förbränning av svaveldioxid.
2. Passerar denna gas via syre över en vanadinkatalysator för bildning av svaveltrioxid - SO _3.
3. Absorptionstornet utföres upplösning av anhydrid i lösning av sulfatsyra med hög koncentration lösning bildning - oleum. Mycket tung oljig tjock vätska.

En andra utföringsform - är praktiskt taget densamma, men kväveoxiderna används som katalysator. I termer av parametrar såsom produktkvalitet, kostnad och effektförbrukning, renheten av råvaror, prestanda, är den första metoden mer effektiv och godtagbar, så det används oftare.

syntes laboratorium

Om du vill få svavelsyra i små mängder för laboratorietester, det bästa sättet att interagera med vätesulfid inaktiv metall sulfater.

I dessa fall, är bildningen av ferro sulfid, och bildas som en biprodukt av svavelsyra. För mindre studier sådant alternativ är lämplig, men renheten hos sådan syra kommer inte att skilja.

Även i laboratoriet kan vara ett kvalitativt svar på sulfatlösningar. Den vanligaste reagenset är en klorid av barium, eftersom ^{2 +} joner tillsammans med sulfatanjon Ba fällningar i vit fällning - baryt mjölk: H ₂ SO ₄ + _BaCl2 = 2HCl + Baso ₄ ↓

Den vanligaste salt

Sulfaterad syra och sulfater som den bildar, är viktiga föreningar i många industriella och hushålls områden, inklusive livsmedel. De vanligast svavelsyrasalter är följande:

1. Gips (Alabaster, selenit). Kemiskt namn - vattenhaltig hydratiserat kalciumsulfat. Formel: CaSO _4. Den används inom konstruktion, medicin, massa- och pappersindustrin, för tillverkning av smycken.
2. Baryt (tungspat). Bariumsulfat. Lösningen är en mjölkaktig fällning. I fast form - genomskinliga kristaller. Används i optiska anordningar, röntgenstrålning, för tillverkning av en isolerande beläggning.
3. Mirabilit (glaubersalt). Kemiskt namn - kristallint natriumsulfat -dekahydrat. Formeln: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. Det används inom medicinen som ett laxermedel.

Man kan nämna som exempel på många salter, som är av praktisk betydelse. Men ovan nämnda - den vanligaste.

sulfatkokvätska

Detta ämne är en lösning som bildas genom den termiska behandlingen av trä, dvs. cellulosa. Det huvudsakliga syftet med detta sammanhang - få sin sprit tvål genom sedimentering. Den kemiska sammansättningen av sulfat vätskan är som följer:

• lignin;
• hydroxi;
• monosackarider;
• fenoler;
• hartser;
• och flyktiga fettsyror;
• sulfider, klorider, karbonater och sulfater av natrium.

Det finns två huvudtyper av material: vit och svartlut. Vitt går till massa- och pappersindustrin, och den svarta används för svartlut tvål i branschen.

användningsområden

Den årliga produktionen av svavelsyra är 160 miljoner. Ton per år. Detta är en mycket betydande figur, som visar vikten och prevalens av denna förening. Det finns flera branscher och platser där det är nödvändigt att använda syra sulfat:

1. Batteriet som elektrolyt, speciellt i bly.
2. I växter där sulfat gödselmedel produceras. Huvuddelen av syran är just tillverkning av mineral gödsling växter. Därför anläggningar för produktion av svavelsyra och produktion av gödsel ofta bygga nära.
3. Inom livsmedelsindustrin som emulgeringsmedel, utsedd E513-kod.
4. Många organisk syntes som ett dehydratiseringsmedel, en katalysator. Sålunda erhållna sprängämnen, hartser, detergenter, nylon, polypropen och eten, färgämnen, kemiska fibrer, estrar och andra föreningar.
5. Användning i filter för vattenrening och tillverkning av destillerat vatten.
6. Används vid utvinning och bearbetning av sällsynta element från malmen.

Också en hel del svavelsyra spenderas på laboratorieförsök, där den produceras av lokala medel.