Uno de los primeros ácidos minerales, que llegó a ser conocido por el hombre - es el ácido sulfúrico o sulfato.No sólo ella, sino también muchos de sus sales se utilizan en la construcción, la medicina, la industria de alimentos y para fines técnicos.Hasta ahora, a este respecto, nada ha cambiado.Una serie de características que tiene el ácido sulfato, lo hacen simplemente insustituible en síntesis químicas.Además, prácticamente todos los sectores de la vida y la industria es el uso de una sal del mismo.Por lo tanto, una mirada más cercana a lo que es y cuáles son las características exhibidas por las propiedades.Nombres
Variedad
comienzan con el nombre de la sustancia de un lote.Entre ellos se encuentran los que están formados por una nomenclatura racional, y los que históricamente.Por lo tanto, este compuesto se conoce como: sulfato de ácido
- ;Vitriolo
- ;
- ácido sulfúrico;Oleum
- .
Aunque el término "oleum" no es adecuado para esta sustancia, ya una mezcla de ácido sulfúrico y óxido de azufre superior - SO3.
sulfato ácido: fórmula molecular y la estructura
En términos de abreviaturas químicas escribir la fórmula de este ácido puede ser porque: H2SO4.Es obvio que la molécula se compone de dos cationes de hidrógeno y un anión de un residuo de ácido - sulfato de iones que tiene una carga 2+.
Al mismo dentro de la molécula son los enlaces siguientes:
- covalente polar entre azufre y oxígeno;
- covalente fuertemente polar entre el hidrógeno y el ácido SO4 residuos.
azufre que tiene 6 electrones no apareados, formando dos enlaces dobles a dos átomos de oxígeno.Más Pareja - single, y aquellos a su vez - con un solo hidrógeno.Como resultado, la estructura molecular permite que sea lo suficientemente fuerte.Al mismo tiempo, el catión de hidrógeno es muy móvil y fácil de salir, porque el azufre y el oxígeno mucho más en electronegatividad.Tirando de la densidad de electrones, que proporcionan parcial de hidrógeno carga positiva, que cuando se desconecta es completa.Desde la formación de soluciones ácidas en el que es H +.
Hablando de oxidación de los elementos en el compuesto, la fórmula del ácido sulfato es H2SO4, fácilmente le permite calcular ellos: uno para el hidrógeno, el oxígeno a los 2, a las 6 de azufre.
Como con cualquier molécula, la carga neta es cero.
Historia del descubrimiento
sulfato ácido conocido a la gente con los tiempos más antiguos.Incluso los alquimistas fueron capaces de conseguir que los métodos de calcinación varios sulfato.De las personas recibieron el siglo IX y se utiliza esta sustancia.Más tarde en Europa Albertus Magnus aprendió a extraer el ácido en el proceso de descomposición de sulfato de hierro.
Sin embargo, ninguno de los métodos no ha sido rentable.Luego se convirtió en variante de la llamada Cámara de síntesis conocido.Por esta azufre y nitrato de quema, y el vapor de agua liberada es absorbida.Como resultado de sulfato de ácido formado.
Aún más tarde, los británicos fueron capaces de encontrar el método más barato de la obtención de la sustancia.Utilizamos la pirita - FeS2, piritas de hierro.La calcinación y la posterior reacción con el oxígeno todavía son uno de los procesos industriales más importantes para la síntesis de ácido sulfúrico.Tales materias primas más accesibles, asequibles y de calidad para la producción de alto volumen.
propiedades físicas
Hay varias opciones, incluida la externa, que es diferente de otros sulfato ácido.Las propiedades físicas se pueden describir en unos pocos párrafos:
- En condiciones normales - fluido.
- en estado concentrado es un pesado, aceitoso, por la que se conocía como "aceite de vitriolo."
- densidad de la materia - 1,84 g / cm3.
- es incoloro e inodoro.
- ha expresado su gusto "cobre".
- disuelve en agua muy bueno, casi ilimitada.
- capacidad higroscópica para capturar el agua libre y unida de los tejidos.
- no volátil.Punto
- ebullición - 296oS.
- funde a 10,3oS.
Una de las características más importantes de este compuesto es su capacidad para hidratar con la liberación de una gran cantidad de calor.Es por ello que desde la escuela los niños se les enseña que añadir agua al ácido, en cualquier caso imposible, y todo lo contrario.Debido a que la densidad del agua es más ligera, por lo que se acumulan en la superficie.Si dramáticamente añadir al ácido, la reacción se disuelva fuera tanta energía que el agua comienza a hervir y se pulveriza junto con las partículas de sustancias peligrosas.Puede causar graves quemaduras químicas en la piel de las manos.
¿por qué un chorro fino verter ácido en el agua, a continuación, la mezcla se sobrecaliente, pero la ebullición no se produce, y por lo tanto, las salpicaduras de fluido, también.Propiedades químicas
en términos de química, este ácido es muy fuerte, sobre todo si se trata de una solución concentrada.Por lo tanto, dibásico se disocia por etapas para formar aniones gidrosulfat- y sulfato.
En general, su interacción con diversos compuestos cumple con todas las reacciones características de esta clase de sustancias.Hay ejemplos de un par de ecuaciones, a la que asistieron el sulfato ácido.Las propiedades químicas se manifiestan en su interacción con: sales
- ;
- óxidos e hidróxidos metálicos;
- óxidos e hidróxidos anfóteros;Metales
- de pie en la serie electroquímica antes de hidrógeno.
Como resultado de dichas interacciones en casi todos los casos, la forma media sal del ácido (sulfatos) o agrio (sulfatos de hidrógeno).Característica especial
es también el hecho de que los metales en la forma habitual Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ responde única solución de este asunto, es decir, diluir el ácido.Si echamos un concentrado y altamente saturado (oleum), los productos de reacción son muy diferentes.
propiedades especiales de ácido sulfúrico
Estos incluyen una interacción justa de soluciones concentradas con metales.Por lo tanto, hay un diagrama que muestra todo el principio de estas reacciones:
- Si el metal está activo, el resultado es la formación de sulfuro de hidrógeno, sal y agua.Es decir, el azufre se reduce a -2.Si la actividad media
- metal, el resultado - azufre, sal y agua.Es decir, la restauración de la ion sulfato de azufre libre.Metales
- baja reactividad (después del hidrógeno) - dióxido de azufre, agua y sal.El azufre en estado de oxidación +4.
también propiedades especiales son la capacidad de sulfato ácido de oxidar algunos no metales a su nivel más alto de oxidación y reacciona con compuestos complejos y oxidar a sustancias simples.
Métodospara la producción industrial de procedimiento del sulfato
para producir ácido sulfúrico consiste en dos tipos principales: pin
- ; torre
- .
Ambos son los métodos más comunes en la industria de todo el mundo.La primera opción se basa en el uso como materia prima de piritas de hierro y pirita de azufre - FeS2.En total hay tres etapas: materias primas
- Asar a la producen como producto de la combustión de dióxido de azufre.
- Pasando este gas a través de oxígeno sobre un catalizador de vanadio para formar trióxido de azufre - SO3.
- la torre de absorción se lleva a cabo disolviendo el anhídrido en la solución de sulfato ácido para formar una solución de alta concentración - oleum.Espeso líquido oleoso muy pesado.
segunda forma de realización - es prácticamente el mismo, pero se utilizan como catalizadores de óxidos de nitrógeno.Desde el punto de vista de parámetros tales como la calidad del producto, coste y consumo de energía, la pureza de las materias primas, la productividad, el primer método es más eficaz y aceptable, sin embargo, se utiliza con frecuencia.Síntesis
en el
laboratorio Si desea obtener ácido sulfúrico en pequeñas cantidades para pruebas de laboratorio, la mejor manera de interactuar con sulfuro de hidrógeno sulfatos metálicos inactivos.
En estos casos, la formación de sulfuros de metales ferrosos, y se forma como un subproducto de ácido sulfúrico.Para los estudios pequeños que opción es adecuada, pero la pureza de este ácido no diferirá.
también en el laboratorio puede ser una respuesta cualitativa a las soluciones de sulfato.El reactivo más común es el cloruro de bario como Ba2 + iones con anión sulfato precipita en precipitado blanco - leche Barita: H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4 ↓
sal más común ácido
sulfatado y sulfatos que forma, son importantescompuestos en muchas industrias y la vida cotidiana, incluidos los alimentos.Las sales más comunes de ácido sulfúrico son las siguientes:
- yeso (alabastro, selenito).Nombre químico - agua, sulfato de calcio hidratado.Fórmula: CaSO4.Se utiliza en la construcción, la medicina, la industria de pulpa y papel, la fabricación de joyas.
- barita (espato pesado).El sulfato de bario.La solución es un precipitado lechoso.En forma sólida - cristales transparentes.Se utiliza en dispositivos ópticos, rayos X, para la fabricación de un recubrimiento aislante.
- Mirabilite (sal de Glauber).Nombre químico - hidratado desyativodny sulfato de sodio.Fórmula: Na2SO4 * 10H2O.Se utiliza en la medicina como purgante.
puede citar como ejemplos de una gran cantidad de sal, que tienen importancia práctica.Sin embargo, el mencionado-- el más común.
kraft licor
Este material es una solución, que se forma como resultado del tratamiento térmico de la madera, es decir, de celulosa.El objetivo principal de la conexión - obtener su jabón sulfato por decantación.La composición química del licor de sulfato siguiente:
- lignina;Hidroxi
- ;Monosacáridos
- ;Fenoles
- ;Resina
- ;Ácidos grasos volátiles y
- ;
- sulfuros, cloruros, carbonatos y sulfatos de sodio.
Hay dos tipos principales de materiales: blanco y negro licor kraft.Blanco va a la producción de pulpa y papel, y negro se usa para la industria del jabón de sulfato.
principal
aplicaciones producción anual de ácido sulfúrico es de 160 millones. Toneladas por año.Esta es una cifra muy significativa, lo que demuestra la importancia y prevalencia de este compuesto.Puede seleccionar varias industrias y los lugares donde se necesita utilizar un ácido sulfato:
- La batería como electrolito, sobre todo en la delantera.
- las fábricas, que produce fertilizantes sulfato.La mayor parte de este ácido es una pregunta para la fabricación de complementos minerales para las plantas.Por lo tanto, las plantas para la producción de ácido sulfúrico y la fabricación de fertilizantes a menudo construir cerca.
- En la industria alimentaria como un emulsionante, designado con el código E513.
- Numerosas síntesis orgánica como agente deshidratante, un catalizador.La obtenido explosivos, resinas, detergentes, nylon, polipropileno y etileno, tintes, fibras químicas, ésteres y otros compuestos.
- utiliza en filtros para la purificación del agua y la fabricación de agua destilada.
- Aplicar con la minería y el procesamiento de elementos raros desde el mineral.
también una gran cantidad de ácido sulfúrico se gasta en las pruebas de laboratorio, donde se produce por medios locales.