Един от първите минерални киселини, които станаха известни на човека - е сярна киселина или сулфат.Не само тя самата, но и много от нейните соли се използват в строителството, медицината, хранително-вкусовата промишленост и за технически цели.До сега, в тази връзка, нищо не се е променило.Редица характеристики, които има сулфат киселина, да го направи просто незаменима при химични синтези.Освен това, почти всички сектори на живота и индустрията е използването на сол.Ето защо, по-отблизо какво е това и какви са характеристиките, проявени от имотите.
Variety
имена започват с името на веществото, от много.Сред тях са тези, които са формирани от рационална номенклатура, както и тези, които в исторически план.По този начин, това съединение е посочена като:
- киселина сулфат;
- Витролово;
- сярна киселина;
- олеум.
Въпреки че терминът "олеум" не съвсем подходящ за това вещество като смес на сярна киселина и серен оксид висока - SO3.
киселина сулфат: молекулна формула и структура
По отношение на химическите съкращения напиши формулата на тази киселина може да е: H2SO4.Очевидно е, че молекулата е съставен от два водородни катиони и анион на киселина, остатък - сулфат йон като заряд 2+.
В същото в рамките на молекулата са следните линкове:
- полярна ковалентна между сяра и кислород;
- силно полярни ковалентна между водород и киселина SO4 остатък.
Сярата като 6 нечифтосани електрони, образувайки две двойни връзки до два кислородни атома.Повече Couple - единично, и тези, които от своя страна - с един водород.В резултат на молекулна структура позволява да бъде достатъчно силен.В същото време, водород катионът е много мобилни и лесно да напусне, тъй като сяра и кислород много повече на Електроотрицателност.Дърпане електронната плътност, те осигуряват водород частичен положителен заряд, който, когато е изключен е пълна.Тъй като образуване на киселинни разтвори, в които е Н +.
Говорейки за окисление на елементите в съединението, формулата сулфатна киселина е H2SO4, лесно ви позволява да ги изчисли: един за водород, кислород, на 2, при 6 сяра.
Както при всяка молекула, нетната таксата е равна на нула.
История на откриването
киселина сулфат известни на хората с най-древни времена.Дори алхимиците са били в състояние да получите различни методи й калциниране сулфат.От хората, получили IX век и се използва това вещество.По-късно в Европа Албертус Магнус научил за извличане на киселината в процеса на разлагане на железен сулфат.
Въпреки това, нито един от методите не е печеливша.Тогава стана известно, вариант на т.нар Камарата на синтез.За тази сяра и нитрати, и водна пара освобождава се абсорбира.В резултат на киселина, образувана сулфат.
Още по-късно, британците са били в състояние да открие най-евтиният метод за получаване на веществото.Ние използвахме пирита - FeS2, железни пирити.Калциниране и последваща реакция с кислород са все още един от най-важните промишлени процеси за синтез на сярна киселина.Такива суровини по-достъпни, достъпни и качествени за производство на голям обем.
физични свойства
Има няколко възможности, включително и външни, която е различна от друга киселина сулфат.Физичните свойства могат да бъдат описани в няколко точки:
- при стандартни условия - течност.
- в концентрирано състояние е тежко, мазна, за които той става известен като "масло Витролово."Плътност на материята
- - 1.84 гр / cm3.
- няма цвят и мирис.
- изрази "мед" вкус.
- се разтваря във вода много добре, почти неограничен.
- хигроскопична способността да улови свободни и свързана вода от тъканите.
- енергонезависима.Точка
- кипене - 296oS.
- топи при 10,3oS.
Един от най-важните характеристики на това съединение е способността му да хидратирате с освобождаването на голямо количество топлина.Ето защо, от училището се обучават деца, които да се добавя вода в киселината в никакъв случай невъзможно, а точно обратното.Тъй като плътността на водата е по-лека, така че ще се натрупват на повърхността.Ако драстично да го добавите към киселината, реакцията се разтвори толкова много енергия, че водата започва да ври и пръска заедно с частиците на опасни вещества.Това може да предизвика тежки химически изгаряния на кожата на ръцете.
защо трябва тънка струя се налива киселина във водата, след което сместа ще прегрее, но кипене не се случи, и следователно, пръски течност, също.
химични свойства
От гледна точка на химията, тази киселина е много силен, особено ако тя е по-концентриран разтвор.Следователно двуосновен дисоциира постепенно да образуват gidrosulfat- сулфат и анион.
цяло, взаимодействието му с различни съединения в съответствие с всички реакции, характерни за този клас вещества.Има примери на няколко уравнения, които се посещават от киселинен сулфат.Химическите свойства се проявяват в неговото взаимодействие с:
- соли;
- метални оксиди и хидроксиди;
- амфотерни оксиди и хидроксиди;
- метали, стоящи в електрохимична серията преди водород.
В резултат на тези взаимодействия в почти всички случаи, средната форма на сол на киселината (сулфати) или кисело (водородни сулфати).
особеност е и фактът, че металите в обичайния начин Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ реагира единствено решение на този въпрос, който е, разредена киселина.Ако вземем концентриран и силно наситени (олеум), реакционните продукти са доста различни.
специални свойства на сярна киселина
Те включват само взаимодействие на концентрирани разтвори с метали.Така, там е диаграма, показваща цялата принципа на тези реакции:
- Ако металът е активен, резултатът е образуването на сероводород, сол и вода.Това означава, че сярата се намалява до -2.Ако
- Средната активност метална , в резултат - сяра, сол и вода.Това означава, че възстановяването на сулфат йон към свободния серен.Метали
- ниска реактивност (след водород) - серен диоксид, вода и сол.Сярата в окисление 4.
също специални свойства са киселина способността сулфат за окисляване на някои неметали до най-високото си окисление и реагира с комплексни съединения и ги окислява до прости вещества.
Методи за производство на промишлени процеси
сулфат за производство на сярна киселина се състои от два основни вида:
- ПИН;
- кула.
двете са най-често срещаните методи в индустрията в световен мащаб.Първият вариант се основава на използването като суровина на железни пирити и сяра пирит - FeS2.В момента има общо три етапа:
- Печене суровини за производство като продукт на горенето на серен диоксид.
- Минавайки този газ през кислород над катализатор ванадий да образуват серен триоксид - SO3.
- кула абсорбция се извършва разтваряне на анхидрид в разтвор на киселина сулфат до получаване на разтвор с висока концентрация - олеум.Много тежка мазна гъста течност.
втори вариант - е практически същото, но се използват като катализатори азотни оксиди.От гледна точка на параметри, като например качеството на продукта, разходите и потреблението на енергия, чистотата на суровини, производителността, първият метод е по-ефективна и приемлива, но той често се използва.
синтез в лабораторни
на Ако искате да получите сярна киселина в малки количества за лабораторни изследвания, най-добрият начин да си взаимодействат със сероводород неактивна метални сулфати.
В тези случаи, образуването на цветни метали сулфиди, и се образува като страничен продукт на сярна киселина.За малки проучвания, които опция е подходяща, но чистотата на тази киселина няма да се различават.
също в лабораторията може да бъде качествено отговор на сулфатни разтвори.Най-честата реагент е бариев хлорид като йон Ba2 + със сулфат аниони се утаява в бяла утайка - Барите мляко: H2SO4 + BaCL2 = 2HCl + BaSO4 ↓
най-обикновена сол
Сулфатна киселина и сулфати която тя представлява, са важнисъединения в много отрасли и всекидневния живот, включително храна.Най-честите соли на сярна киселина, са както следва:
- гипс (гипс, селенит).Химично наименование - вода, хидратиран калциев сулфат.Формула: CaSO4.Той се използва в строителството, медицината, целулозно-хартиената промишленост, производството на бижута.
- барит (тежка препирам).Бариев сулфат.Разтворът е млечно утайка.В твърда форма - прозрачни кристали.Той се използва в оптични устройства, рентгенови лъчи, за производството на изолационен слой.
- мирабилит (глауберова сол).Химично наименование - хидратиран натриев сулфат desyativodny.Формула: Na2SO4 * 10Н2О.Той се използва в медицината като очистително.
да цитираме като примери много сол, които имат практическо значение.Въпреки това, споменатите по-горе - най-често.
крафт ликьор
Този материал е разтвор, който се формира в резултат на топлинна обработка на дървесина, т.е. целулоза.Основната цел на връзката - вземете си сулфат сапун чрез утаяване.Химичният състав на сулфат ликьор следното:
- лигнин;
- хидрокси;
- монозахариди;
- феноли;
- смола;
- летливи и мастни киселини;
- сулфиди, хлориди, карбонати и сулфати на натрий.
Има два основни вида материали: бял и черен крафт ликьор.White отива в производството на целулоза и хартия, и черно се използва за сулфат сапун индустрия.
Main приложения
годишно производство на сярна киселина е 160 млн. Тона годишно.Това е много важна фигура, която показва значението и разпространението на това съединение.Можете да изберете няколко индустрии и местата, където ще трябва да използвате сулфатна киселина:
- Батерията като електролит, особено в резултата.
- фабриките, които произвеждат сулфат тор.По-голямата част на тази киселина е въпрос за производство на минерални добавки за растенията.Ето защо, и инсталации за производство на сярна киселина и торове за производство често се изгради тясно.
- В хранително-вкусовата промишленост като емулгатор, който се обозначава с код E513.
- Многобройни органичния синтез като дехидратиращо средство, катализатор.Полученият експлозиви, смоли, перилни препарати, найлон, полипропилен и на етилен, оцветители, химически влакна, естери и други съединения.
- използван в филтри за пречистване на вода и производство на дестилирана вода.
- Нанася се с добив и преработка на редки елементи от рудата.
също много сярна киселина се изразходват за лабораторни изследвания, при които се произвеждат от местни средства.
