Eine der ersten Mineralsäuren, die auf den Menschen bekannt wurde - Schwefelsäure oder Sulfat.Nicht nur sie selbst, sondern auch viele ihrer Salze sind im Bau, Medizin, Lebensmittelindustrie und für technische Zwecke verwendet.Bisher konnte in dieser Hinsicht hat sich nichts geändert.Eine Reihe von Eigenschaften, die Sulfat-Säure hat, machen es einfach in chemischen Synthesen unersetzlich.Außerdem praktisch allen Lebensbereichen und der Industrie ist die Verwendung von einem Salz davon.Daher ist ein genauerer Blick auf das, was es ist und was sind die Eigenschaften durch die Eigenschaften zeigte.
Variety
Namen beginnen mit dem Namen des Stoffes aus einer Partie.Unter ihnen sind diejenigen, die durch eine rationale Nomenklatur gebildet sind, und diejenigen, die historisch.Somit ist diese Verbindung, bezeichnet als:
- Säuresulfat;
- Vitriol;
- Schwefelsäure;
- Oleum.
Obwohl der Begriff "Oleum" nicht ganz geeignet für diesen Stoff als ein Gemisch von Schwefelsäure und höhere Schwefeloxid - SO3.
Säuresulfat: Summenformel und Struktur
In Bezug auf die chemische Abkürzungen schreiben die Formel dieser Säure kann, weil sein: H2SO4.Es ist offensichtlich, dass das Molekül aus zwei Wasserstoff-Kationen und einem Anion eines Säurerestes besteht - Sulfationen mit einer Ladung 2+.
Gleichzeitig innerhalb des Moleküls sind die folgenden Verbindungen:
- polare kovalente zwischen Schwefel und Sauerstoff;
- stark polare kovalente zwischen Wasserstoff und Säurerest SO4.
Schwefel mit 6 ungepaarten Elektronen und bilden zwei Doppelbindungen an zwei Sauerstoffatome.Mehr Pärchen - Einzel, und diejenigen, die wiederum - mit einer einzigen Wasserstoff.Als Ergebnis ermöglicht Molekülstruktur sie stark genug sein.Zur gleichen Zeit, ist die Wasserstoffkation sehr mobil und einfach zu verlassen, weil Schwefel und Sauerstoff viel mehr auf Elektronegativität.Durch Ziehen an der Elektronendichte, bieten sie Wasserstoffpartialdruck positive Ladung, die, wenn sie abgeschaltet ist abgeschlossen.Da bilden saure Lösungen, in denen H +.
Apropos Oxidation der Elemente in der Verbindung ist die Sulfatsäure Formel H2SO4, einfach können Sie sie zu berechnen: bei 2 eine für Wasserstoff, Sauerstoff, bei 6 Schwefel.
Wie bei jedem Molekül, die Nettoladung Null ist.
Geschichte der Entdeckung
Säuresulfat zu den Leuten mit den ältesten Zeiten bekannt.Schon die Alchemisten waren in der Lage, ihre verschiedenen Kalzinierung Methoden Sulfat zu erhalten.Von den Menschen empfangen den IX Jahrhundert und verwendet diese Substanz.Später in Europa Albertus-Magnus gelernt, um die Säure in den Prozess der Zersetzung von Eisensulfat zu extrahieren.
jedoch keine der Methoden war nicht rentabel.Dann wurde bekannt Variante der so genannten Kammer der Synthese.Für dieses Verbrennen von Schwefel und Nitrat, und Wasserdampf freigesetzt wird, absorbiert.Als Folge der Säuresulfat gebildet.
Noch später, waren die Briten in der Lage, das billigste Verfahren zum Erhalten der Substanz zu finden.Wir nutzten die Pyrit - FeS2, Schwefelkies.Kalzinieren und anschließende Reaktion mit Sauerstoff noch eines der wichtigsten industriellen Verfahren für die Synthese von Schwefelsäure.Solche Rohstoffe besser zugänglich, erschwinglich und Qualität für die Großserienproduktion.
physikalischen Eigenschaften
Es gibt mehrere Optionen, einschließlich der externen, die sich von anderen Säuresulfat ist.Die physikalischen Eigenschaften sind in wenigen Absätzen beschrieben werden:
- Unter Standardbedingungen - Flüssigkeit.
- in konzentrierter Form ist eine schwere, fettige, für die er wurde bekannt als "Vitriolöl."
- Materiedichte - 1,84 g / cm3.
- ist farb- und geruchlos.
- hat "Kupfer" Geschmack zum Ausdruck gebracht.
- löst sich in Wasser sehr gut, nahezu unbegrenzt.
- hygroskopische Fähigkeit, sowohl kostenlose als auch gebundenes Wasser aus dem Gewebe zu erfassen.
- nicht flüchtig.
- Siedepunkt - 296oS.
- Schmelzen bei 10,3oS.
Eine der wichtigsten Eigenschaften dieser Verbindung ist die Möglichkeit, mit der Freisetzung einer großen Wärmemenge zu hydratisieren.Deshalb ist von der Schulkinder lernen, dass Wasser in die Säure in jedem Fall möglich ist, und genau das Gegenteil hinzuzufügen.Weil die Dichte von Wasser ist leichter, so wird sie auf der Oberfläche zu akkumulieren.Wenn sie zu der Säure dramatisch hinzuzufügen, die Reaktion herausgelöst werden, so viel Energie, dass das Wasser zu kochen beginnt und zusammen mit den Teilchen von gefährlichen Substanzen besprüht.Es kann schwere Verätzungen an der Haut der Hände führen.
warum sollte ein dünner Strahl gießen Säure in das Wasser, dann die Mischung überhitzt, aber Sieden tritt nicht auf, und deshalb Verspritzen von Material, auch.
chemische Eigenschaften
In Bezug auf die Chemie, ist diese Säure sehr stark, vor allem, wenn es sich um eine konzentrierte Lösung.Es daher zweibasischen distanziert schrittweise auf gidrosulfat- und Sulfat-Anion zu bilden.
Insgesamt seine Interaktion mit verschiedenen Verbindungen erfüllt alle Reaktionen Merkmal dieser Substanzklasse.Es gibt Beispiele von einigen Gleichungen, die durch Säuresulfat teilnahmen.Die chemischen Eigenschaften sind in ihrer Interaktion mit manifestiert:
- Salze;
- Metalloxide und -hydroxide;
- amphoteren Oxiden und Hydroxiden;
- Metalle stehen in der elektrochemischen Spannungsreihe, bevor Wasserstoff.
Als Ergebnis solcher Wechselwirkungen in fast allen Fällen die durchschnittliche Salzform der Säure (Sulfate) oder sauren (-hydrogensulfate).
Besonderheit ist auch die Tatsache, dass die Metalle in der üblichen Weise Me + H2SO4 = MeSO & sub4; + H 2 ↑ reagiert einzige Lösung in dieser Angelegenheit, das heißt, verdünnter Säure.Wenn wir einen konzentrierten und stark gesättigt (Oleum), die Reaktionsprodukte sind recht unterschiedlich.
besonderen Eigenschaften von Schwefelsäure
Dazu gehören eine gerade Wechselwirkung von konzentrierten Lösungen mit Metallen.So gibt es ein Diagramm, das die ganze Prinzip dieser Reaktionen:
- Wenn das Metall aktiv ist, ist das Ergebnis die Bildung von Schwefelwasserstoff, Salz und Wasser.Das heißt, der Schwefel auf -2 reduziert.Wenn der Metall
- durchschnittliche Aktivität, das Ergebnis - Schwefel, Salz und Wasser.Das heißt, die Wiederherstellung der Sulfationen zu freiem Schwefel.Metals
- geringe Reaktivität (nach Wasserstoff) - Schwefeldioxid, Wasser und Salz.Der Schwefel in der Oxidationsstufe +4.
auch spezielle Objekte sind saure Sulfat Fähigkeit, einige Nichtmetalle zu ihrem höchsten Oxidations oxidiert und reagiert mit komplexen Verbindungen und oxidiert sie auf einfache Substanzen.
Verfahren zur Herstellung von Industrie
Sulfatverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure besteht aus zwei Haupttypen:
- Stift;
- Turm.
Beide sind die gängigsten Methoden in der Industrie weltweit.Die erste Option basiert auf der Verwendung als Rohstoff von Schwefelkies und Schwefelkies basiert - FeS2.Insgesamt gibt es drei Stufen:
- Roasting Rohstoffe als Verbrennungsprodukt von Schwefeldioxid zu erzeugen.
- Bestehen dieses Gas durch Sauerstoff an einem Vanadium-Katalysator zu Schwefeltrioxid bilden - SO3.Oleum -
- Der Absorptionsturm wird das Auflösen des Anhydrid im sauren Sulfatlösung, um eine Lösung mit hoher Konzentration zu bilden.Sehr schwere ölige dicke Flüssigkeit.
zweite Ausführungsform - ist praktisch die gleiche, aber werden als Katalysatoren Oxide von Stickstoff verwendet.Vom Standpunkt der Parameter, wie Produktqualität, Kosten und Stromverbrauch, der Reinheit der Ausgangsmaterialien, der Produktivität, ist die erste Methode wirksamer und akzeptabel, aber es häufig verwendet wird.
Synthese im Labor
Wenn Sie möchten, Schwefelsäure in kleinen Mengen für Labortests, der beste Weg, um mit Schwefelwasserstoff inaktiven Metallsulfate interagieren zu bekommen.
In diesen Fällen kann die Bildung von eisenhaltigen Metallsulfide und wird als Nebenprodukt gebildete Schwefelsäure.Für kleine Studien, dass Option ist geeignet, aber die Reinheit dieser Säure nicht abweichen.
auch im Labor kann eine qualitative Antwort auf die Sulfatlösungen sein.Die häufigste Reagens Bariumchlorid als Ionen Ba2 + mit Sulfatanion Ausscheidungen in weißer Niederschlag - Baryt Milch: H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4 ↓
häufigsten Salz
Sulfatsäure und Sulfate, die es bildet, sind wichtig,Verbindungen, die in vielen Branchen und Alltag, einschließlich Nahrung.Die am häufigsten verwendeten Salze der Schwefelsäure sind wie folgt:
- Gips (Alabaster, Selenit).Chemische Bezeichnung - Wasser, hydratisierte Calciumsulfat.Formel CaSO4.Früher war es in der Konstruktion, der Medizin, Zellstoff- und Papierindustrie, die Herstellung von Schmuck.
- Baryt (Schwerspat).Bariumsulfat.Die Lösung eine milchige Präzipitats.In fester Form - transparente Kristalle.Sie verwendet in optischen Vorrichtungen, Röntgenstrahlen, für die Herstellung einer isolierenden Beschichtung.
- Mirabilit (Glaubersalz).Chemische Bezeichnung - hydratisiertes Natriumsulfat desyativodny.Formel Na2SO4 * 10H2O.Es wird in der Medizin als Abführmittel verwendet.
können als Beispiele eine Menge von Salz, das praktische Bedeutung haben, zu zitieren.Allerdings ist die oben erwähnte - die häufigste.
Kraftlauge
Dieses Material ist eine Lösung, die als Ergebnis der Wärmebehandlung von Holz, dh Cellulose gebildet wird.Der Hauptzweck der Verbindung - erhalten ihre Sulfatseife durch Absetzen.Die chemische Zusammensetzung der Sulfatlauge folgende:
- Lignin;
- Hydroxy;
- Monosaccharide;
- Phenole;
- Harz;
- volatil und Fettsäuren;
- Sulfide, Chloride, Carbonate und Sulfate von Natrium.
Es gibt zwei Arten von Materialien: weiße und schwarze Kraftbrühe.Weiß geht an die Zellstoff- und Papierproduktion, und schwarz ist für den Sulfat Seifenindustrie verwendet.
Hauptanwendungen
jährliche Produktion von Schwefelsäure 160 mln. Tonnen pro Jahr.Dies ist eine sehr wichtige Figur, die die Bedeutung und Verbreitung dieser Verbindung zeigt.Sie können mehrere Branchen und Orten auszuwählen, an der Sie einen Sulfatsäure verwenden müssen:
- Die Batterie als Elektrolyt vor allem an der Spitze,.
- die Fabriken, die Sulfatdünger produziert.Der Großteil dieser Säure ist eine Frage, für die Herstellung von Mineralstoffen für die Pflanzen.Daher Anlagen zur Herstellung von Schwefelsäure und zur Herstellung von Dünger oft bauen Nähe.
- In der Lebensmittelindustrie als Emulgator mit dem Code E513 bezeichnet.
- Zahlreiche organische Synthese, wie eines dehydratisierenden Mittels, eines Katalysators.Der erhaltene Sprengstoff, Harze, Detergentien, Nylon, Polypropylen und Ethylen, Farbstoffe, chemische Fasern, Ester und andere Verbindungen.
- in Filtern zur Wasserreinigung und der Herstellung von destilliertem Wasser.
- Bewerben mit Gewinnung und Verarbeitung von seltenen Elementen aus dem Erz.
auch eine Menge von Schwefelsäure auf Labortests, wo sie durch lokale Mittel hergestellt verbracht.