חומצה גופרתית.

היא שמו היסטורי: גופרה.המחקר של חומצה החל בימי קדם, בכתביו, הוא תאר: הרופא היווני דיוסקורידס, טבע רומי פליניוס הזקן, האלכימאי האיסלמי Geber, רזי והאבן סינא ואחרים.השומרים קיימים רשימה של גופרה מסווגות לפי הצבע של החומר.בימינו, המילה "גופרה" משלבת נוזלים קריסטל של סולפטים דו ערכית מתכת.

במאות ה -17, הכימאי הגרמני-הולנדי יוהאן גלאובר קיבל חומצה הגופרתית על ידי שריפת גופרית ואשלגן חנקה (KNO3) בנוכחות אדי מים.בשנת 1736, יהושע וורד (רוקח מלונדון), שיטה זו משמשת בייצור.הפעם יכול להיחשב כנקודת התייחסות כאשר בקנה מידה גדולה הפכה מיוצרת חומצה גופרתית.הנוסחה שלה (H2SO4), שכמקובל לחשוב, הוקמה על ידי הכימאי השבדי רצליוס (1,779-1,848) השקט מאוחר יותר.

רצליוס באמצעות תווים האלפביתי (יסודות כימיים ייעודי) ומדד מספרי נמוך (מסומן במספר במולקולה, אטומים של המינים) מצאו כי במולקולה אחת הכיל אטום אחד של גופרית (S), שני אטומי מימן (H) ו- 4אטומי חמצן (O).מאז הפך איכותי ידוע והרכב הכמותי של המולקולה, כלומר את השפה של כימיה מתוארת חומצה גופרתית.נוסחת מבנה

מראה באופן גרפי את המיקום היחסי של האטומים במולקולה וקשרים הכימיים ביניהם (הם בדרך כלל מסומנים על ידי קווים), מודיעה כי במרכז המולקולה הוא אטום גופרית שהוא כפול ערובה לשני אטומים של חמצן.עם אטומים האחרים שני החמצן, כל אחד מהם מחובר אטום מימן, אטום הגופרית מחובר על ידי קשרים יחידים.חומצת

גופרתית - נוזל חסר צבע או מעט צהבהב, צמיג, מסיסה במים בכל הריכוזים.זה חומצת מינרלים חזקה.החומצה היא מאכל מאוד למתכות (מרוכזות אינו מגיב עם הברזל ללא חימום וpassivate זה), סלעים, רקמות בעלי חיים או חומרים אחרים.זה מאופיין גבוה ובולט מאפייני hygroscopic של סוכן חמצון חזק.בטמפרטורה של 10.4 מעלות צלזיוס מתמצקת חומצה.כאשר מחומם ל -300 מעלות צלזיוס חומצה כמעט 99% מאבדת trioxide גופרית (SO3).

המאפיינים שלו משתנה בהתאם לריכוז של תמיסה מימית.ישנם פתרונות חומצת שמות נפוצים.לדלל חומצה נחשבת עד 10%.נטענת - 29-32%.בריכוזים פחות מ -75% (כהגדרתו בISO 2,184), זה נקרא המגדל.אם הריכוז של 98%, ואז זה יהיה חומצה גופרתית מרוכזת.פורמולה (כימי או מבני) בכל המקרים נשארת ללא שינוי.

כאשר מומס בחומצה גופריתית מרוכזת, אולאום נוצר trioxide גופרית או רותח חומצה גופרתית, הנוסחה שלה יכולה להיות כפי שנכתבה: H2S2O7.חומצה טהורה (H2S2O7) היא מוצקה עם נקודה של 36 מעלות צלסיוס היתוךתגובת הידרציה חומצה הגופרתית המאופיינת בשחרורו של חום בכמויות גדולות.

לדלל חומצה מגיבה עם מתכות, בתגובה לאשר מציג תכונות חמצון חזקות.זה מחזיר את חומרי נוסחת החומצה גופרתי נוצר מכילים מופחתים (4, 0 או -2), אטום גופרית, עשוי להיות: SO2, S או H2S.

מגיב עם הלא-מתכות כגון פחמן או גופרית:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

מגיב עם נתרן כלורי:

H2SO4+ NaCl → NaHSO4 + HCl

הוא מאופיין על ידי תגובת חילוף אלקטרופיליות של אטום מימן המחובר לטבעת הבנזן של המתחם ארומטיים ל-SO3H הקבוצה.

קבלת

בשנת 1831, קשר היה פטנט שיטה של ​​קבלת H2SO4, אשר נמצא כעת העיקרית.היום רוב החומצה הגופרתית מיוצר בשיטה זו.חומרי הגלם המשמשים עפרות גפרתי (בדרך כלל ברזל פיריט FeS2), שנשרף בכבשנים מיוחדים, וכך יוצרים גז calcined.מאז טמפרטורת הגז היא שווה ל -900 מעלות צלזיוס, זה היה מקורר חומצה גופרתית בריכוז של 70%.הגז בציקלון וprecipitator אלקטרוסטטי הוא ניקה אבק במגדלי כביסה עם ריכוז חומצה של 40 ו- 10% מרעלים זרז (As2O5 ופלואור), משקעים אלקטרוסטטיים רטובים של תרסיס חומצה.בשלב הבא, הגז שרופה המכיל 9% של דו תחמוצת גופרית (SO2), מיובש והאכיל למנגנון ליצירת קשר.אחרי שעובר 3 שכבות של זרז ונדיום, SO2 הוא מתחמצן ל SO3.לפזר את trioxide הגופרית נוצר, משמשת חומצה גופרתית מרוכזת.פתרון נוסחה של trioxide גופרית (SO3) בחומצה גופרתית נטול מים הוא H2S2O7.בצורה זו של אולאום במכלי פלדה מועבר לצרכן שבו הוא מדולל לריכוז הרצוי.

יישום

בשל תכונות כימיות שונות, יש H2SO4 מגוון רחב של יישומים.בייצור של החומצה כאלקטרוליט בסוללות עופרת-חומצה לייצור חומרי ניקוי השונים, הוא גם מגיב חשוב בתעשייה הכימית.כמו כן הוא משמש בייצור של אלכוהול, פלסטיק, צבעים, גומי, אתר, דבקים, חומרי נפץ, סבון וחומרי ניקוי, תרופות, עיסת נייר, נפט.