Yksi ensimmäisistä mineraalihappoja, joka tuli tunnetuksi ihmiselle - on rikkihappo tai sulfaatti.Ei vain hän itse, mutta myös monet sen suoloja käytetään rakentamisessa, lääketiede, elintarviketeollisuus ja teknisiin tarkoituksiin.Tähän asti tässä suhteessa mikään ei ole muuttunut.Joitakin piirteitä, jotka on sulfaatti happo, tee se yksinkertaisesti korvaamattomia kemiallisia synteesejä.Lisäksi käytännöllisesti katsoen kaikilla aloilla elämän ja teollisuuden on käyttää suolaa.Siksi, tarkemmin mitä se on ja mitä ominaisuuksia osoittava ominaisuuksia.
Lajike
nimet alkavat aineen nimi erästä.Joukossa ovat ne, jotka on muodostettu rationaalinen nimikkeistön ja ne, jotka historiallisesti.Niinpä tämä yhdiste on jäljempänä:
- hapan sulfaatti;
- katkeruus;
- rikkihappo;
- oleum.
Vaikka termiä "savuavaa rikkihappoa" ei täysin sovellu tämän aineen seoksena rikkihapon ja enemmän rikkiä oksidi - SO3.
hapan sulfaatti: molekyylikaava ja rakenne
Kemiallisena lyhenteitä kirjoittaa kaava tämän hapon voi johtua: H2SO4.On selvää, että molekyyli koostuu kahdesta vedystä kationien ja anioni happotähde - sulfaatti-ioni, jolla on 2 + maksu.
Samaan molekyylin sisällä ovat seuraavat yhteydet:
- polaarinen kovalenttisia välillä rikistä ja hapesta;
- voimakkaasti polaariset kovalenttinen välillä vety ja happotähde SO4.
Rikki ottaa 6 parittomia elektroneja, jotka muodostavat kaksi kaksoissidosta ja kaksi happiatomia.Useampi pari - yhden, ja ne puolestaan - yhdellä vedyllä.Tämän seurauksena, molekyylirakenne ansiosta, että se on tarpeeksi vahva.Samalla, vetykationi on erittäin liikkuva ja helppo lähteä, koska rikkiä ja happea paljon enemmän elektronegatiivisuus.Vetämällä elektronitiheys, ne tarjoavat vety osittainen positiivinen varaus, joka kun yhteys on katkaistu on valmis.Koska muodostavat happamia ratkaisuja, joissa on H +.
Puhuminen hapettumisen elementtien yhdiste, sulfaatti happo kaava on H2SO4, helposti voit laskea ne: yksi vety, happi 2, 6 rikkiä.
Kuten minkä tahansa molekyylin, nettovaraus on nolla.
historia löytö
hapan sulfaatti tiedossa ihmisiä eniten muinoin.Jopa alkemistien oli mahdollisuus saada hänet eri kalsinoinnin menetelmiä sulfaatti.Vuodesta ihmiset saivat IX luvulla ja käytetään tätä ainetta.Myöhemmin Euroopassa Albertus Magnus oppineet poimia happo prosessi hajoaminen rautasulfaattia.
kuitenkaan mikään menetelmistä ei ole ollut kannattavaa.Sitten se tuli tunnetuksi variantti ns jaosto synteesin.Tämän tulikiveä ja nitraatti, ja vesihöyryä vapautuu imeytyy.Seurauksena hapon sulfaatti muodostuu.
Vielä myöhemmin, British pystyivät löytämään halvimman tapa saada aineen.Käytimme pyriittiä - FeS2, rautapyriitit.Kalsinointi ja sen jälkeen reaktio hapen kanssa ovat edelleen yksi tärkeimmistä teollisten prosessien synteesiä varten rikkihappoa.Näitä raaka-aineita helpommin, kohtuuhintaisia ja laatua laajamittainen tuotanto.
fysikaaliset ominaisuudet
On olemassa useita vaihtoehtoja, mukaan lukien ulkoiset, joka on erilainen kuin muut hapon sulfaatti.Fysikaaliset ominaisuudet voidaan kuvata muutaman kappaleen:
- Vakio-olosuhteissa - nestettä.
- tiivistetyssä tilassa on raskas, öljyinen, josta hän tuli tunnetuksi "öljyä katkeruus."
- aineen tiheys - 1,84 g / cm3.
- on väritön ja hajuton.
- on ilmaissut "kupari" maku.
- liukenee veteen erittäin hyvin, lähes rajattomat.
- hygroskooppinen kyky vangita sekä vapaan ja sitoutuneen veden kudoksista.
- haihtumaton.
- Kiehumispiste - 296oS.
- suli 10,3oS.
Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista tämä yhdiste on sen kyky hydraatti vapauttaa suuren määrän lämpöä.Siksi päässä koululaisille opetetaan, että lisätä vettä hapon tapauksessa mahdotonta, ja juuri päinvastaista.Koska veden tiheys on kevyempi, niin se kertyy pinnalle.Jos dramaattisesti lisätä sen happoa, reaktio liuotetaan niin paljon energiaa, että vesi alkaa kiehua ja suihkutetaan yhdessä hiukkasten vaarallisia aineita.Se voi aiheuttaa vakavia kemiallisia palovammoja iholle käsissä.
miksi ohut virta kaada happoa veteen, sitten seos ylikuumenee, mutta kiehuvaa ei tapahdu, ja siksi, nesteen roiskumisen, liian.
kemialliset ominaisuudet
kannalta kemian, tämä happo on hyvin vahva, varsinkin jos se on väkevöity liuos.Se kaksiemäksinen ollen hajoaa vaiheittain muodostamiseksi gidrosulfat- ja sulfaattianioni.
Kaiken sen vuorovaikutus erilaisten yhdisteiden täyttää kaikki reaktiot ominaisuus tämän luokan aineita.On olemassa esimerkkejä muutamia yhtälöitä, johon osallistui hapan sulfaatti.Kemialliset ominaisuudet ilmenevät sen vuorovaikutus:
- suolat;
- metallioksidit ja -hydroksidit;
- amfoteeriset ja -hydroksidit;
- metallit seisoo sähkökemiallisessa sarjassa, ennen kuin vety.
seurauksena tällaisten vuorovaikutusten lähes kaikissa tapauksissa, keskimääräinen suolan hapon muodossa (sulfaatit) tai hapan (vety sulfaatteja).
erityinen piirre on myös se, että metallien tavalliseen tapaan Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ vastaa ainoa ratkaisu tämän asian, joka on, laimeaa happoa.Jos otamme keskittynyt ja erittäin tyydyttyneitä (oleum), reaktiotuotteet ovat varsin erilaiset.
erityisominaisuuksia rikkihappoa
Näitä ovat vain vuorovaikutus väkevää ratkaisuja metallien.Joten on kaavio, joka esittää koko periaatetta näistä reaktioista:
- Jos metalli on aktiivinen, tulos on muodostumista rikkivedyn, suolaa ja vettä.Että on, rikki vähennetään -2.Jos metalli
- keskimääräinen aktiivisuus, tulos - rikki, suola ja vesi.Että on, palauttaminen sulfaatti-ionin vapaa rikki.Metallit
- alhainen reaktiivisuus (vedyn jälkeen) - rikkidioksidin, vesi ja suola.Rikki hapetustilassa +4.
myös erityisiä ominaisuuksia ovat happo sulfaatti kyky hapettaa joitakin epämetallit korkeimmalle hapettumista ja reagoi kompleksiyhdisteitä ja hapettaa ne yksinkertaisia aineita.
Menetelmät teollisuuden
sulfaatti- Menetelmä rikkihapon koostuu kahteen päätyyppiin:
- tappi;
- torni.
Molemmat ovat yleisimmät menetelmät maailmanlaajuisesti.Ensimmäinen vaihtoehto perustuu käyttö raaka-aineena Pyriitit ja rikki rikkikiisu - FeS2.Yhteensä kolme vaihetta:
- paahtaminen raaka-aineita kuin tuote palamisen rikkidioksidin.
- kulkee tätä kaasua läpi happi vanadiinikatalyyttiä muodostamiseksi rikkitrioksidin - SO3.
- Imeytystorni suoritetaan liuottamalla anhydridi hapon sulfaatin liuoksen muodostamiseksi liuokseen, jossa oli korkea pitoisuus - oleum.Erittäin raskas öljyinen paksu neste.
toinen suoritusmuoto - on käytännöllisesti katsoen sama, mutta niitä käytetään katalyytteinä typen oksidien.Näkökulmasta parametreja, kuten tuotteiden laatu, hinta ja virrankulutus, raaka-aineiden puhtaus, tuottavuus, ensimmäinen menetelmä on tehokkaampi ja hyväksyttävää, mutta se on usein käytetty.
synteesi laboratoriossa
Jos haluat saada rikkihappoa pieninä määrinä laboratoriokokeita, paras tapa toimia vuorovaikutuksessa rikkivetyä passiivinen metalli sulfaatteja.
Näissä tapauksissa, muodostuminen rautametallien sulfideja, ja on muodostettu sivutuotteena rikkihappoa.Pienille tutkimukset että vaihtoehto on sopiva, mutta puhtaus tämän hapon ei eroa.
myös laboratoriossa voi olla laadullinen vastaus sulfaatti ratkaisuja.Yleisin reagenssi on bariumkloridin kuin ioni Ba2 + kanssa sulfaattianioni saostuu valkoinen sakka - Baryyttia maito: H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4 ↓
yleisin suola
Sulfatoidut happoa ja sulfaatteja, jossa se on, ovat tärkeitäyhdisteitä monilla teollisuudenaloilla ja arkeen, kuten ruokaa.Yleisin suolat rikkihapon ovat seuraavat:
- kipsi (alabasteri, seleniitti).Kemiallinen nimi - vesi, sammutettua kalsiumsulfaatti.Kaava: CaSO4.Sitä käytetään rakentamiseen, lääketieteen, sellu- ja paperiteollisuus, valmistus koruja.
- baryyttia (raskas sparrata).Bariumsulfaatti.Liuos on maitomainen sakka.Jähmeät - läpinäkyvät kiteet.Se on käyttänyt optiset laitteet, X-säteet, valmistukseen eristävän pinnoitteen.
- glaubersuolaa (Glauber-suola).Kemiallinen nimi - sammutettua natriumsulfaattia desyativodny.Kaava: Na2SO4 * 10H2O.Sitä käytetään lääketieteessä kuin ulostuttava.
voi mainita esimerkkeinä paljon suolaa, joilla on käytännön merkitystä.Kuitenkin, edellä mainittu - yleisin.
Kraft lipeän
Tämä materiaali on liuos, joka on muodostettu lämpökäsittelyn seurauksena puun, eli selluloosaa.Päätarkoituksena yhteys - saada sen sulfaatti saippualla laskeutumalla.Kemiallinen koostumus sulfaatti lipeän seuraavista:
- ligniiniä;
- hydroksi;
- monosakkaridit;
- fenolit;
- hartsi;
- haihtuvat ja rasvahapot;
- sulfidit, kloridit, karbonaatit ja sulfaatit natriumia.
on kahta päätyyppiä materiaaleista: valkoinen ja musta Kraft viinaa.Valkoinen menee sellun ja paperin tuotanto, ja musta käytetään sulfaatin saippua teollisuus.
Käyttökohteita
vuotuinen tuotanto rikkihapon on 160 miljoonaa. Tonnia vuodessa.Tämä on erittäin merkittävä, joka osoittaa, miten tärkeää ja yleisyys tämän yhdisteen.Voit valita useita teollisuuden ja paikkoja, joissa haluat käyttää sulfaatti happo:
- akku elektrolyytti, erityisesti lyijyn.
- tehtaita, joka tuottaa sulfaatti lannoitetta.Suurin osa tästä happo on kysymys valmistukseen kivennäisaineita kasveille.Siksi, joissa valmistetaan rikkihappoa ja lannoiteteollisuuden usein rakentaa lähelle.
- Elintarviketeollisuudessa emulgointiaineena, nimetty koodin E513.
- Lukuisat orgaanisen synteesin vedenpoistoaineen, katalyytti.Saatu räjähteitä, hartsit, pesuaineet, nailon, polypropeeni ja eteeni, väriaineet, kemiallisia kuituja, esterit ja muut yhdisteet.
- käytetään Suodattimet veden puhdistus ja valmistus tislattua vettä.
- Levitä louhinta ja jalostus harvinaisia elementtejä malmista.
myös paljon rikkihappoa kuluu laboratoriokokeisiin, jossa se on tuotettu paikallisen keinoin.
