Een van de eerste minerale zuren, die bekend werd om de mens - is zwavelzuur of sulfaat.Niet alleen zijzelf, maar ook veel van de zouten worden gebruikt in de bouw, de geneeskunde, de voedingsindustrie en voor technische doeleinden.Tot nu, in dit opzicht niets veranderd.Een aantal kenmerken die sulfaat zuur, maken het gewoon onvervangbaar in de chemische synthese.Daarnaast vrijwel alle sectoren van het leven en de industrie is het gebruik van een zout daarvan.Daarom, een kijkje op wat het is en wat zijn de kenmerken tentoongesteld door de eigenschappen.
Variety
namen beginnen met de naam van de stof uit een stuk.Onder hen zijn die zijn gevormd door een rationele nomenclatuur en die historisch gezien.Zo wordt deze verbinding genoemd:
- zuursulfaat;
- vitriool;
- zwavelzuur;
- oleum.
Hoewel de term "oleum" niet goed geschikt voor deze stof als een mengsel van zwavelzuur en hogere zwaveloxide - SO3.
zuursulfaat: moleculaire formule en de structuur
In termen van chemische afkortingen schrijf de formule van dit zuur kan vanwege zijn: H2SO4.Het is duidelijk dat het molecuul bestaat uit twee waterstofatomen kationen en een anion van een zuur residu - sulfaationen een lading van 2+.
Tegelijkertijd binnen het molecuul zijn de volgende links:
- polaire covalente tussen zwavel en zuurstof;
- sterk polaire covalente tussen waterstof en zuurresidu SO4.
Zwavel met 6 ongepaarde elektronen, die twee dubbele bindingen aan twee zuurstofatomen.Meer Couple - single, en die op zijn beurt - met een enkele waterstof.Hierdoor moleculaire structuur maakt het mogelijk om voldoende sterk te zijn.Tegelijkertijd, waterstof kation is erg mobiel en gemakkelijk te verlaten, omdat zwavel en zuurstof veel meer elektronegativiteit.Trekken aan de elektronendichtheid, bieden ze waterstof gedeeltelijke positieve lading, die, wanneer losgekoppeld is voltooid.Aangezien het vormen zure oplossingen waarin H +.
Spreken van de oxidatie van de elementen in de verbinding, het sulfaat zuur formule is H2SO4, gemakkelijk kunt u om ze te berekenen: een voor waterstof, zuurstof op 2, 6 zwavel.
Zoals met elk molecuul, de netto lading nul.
Geschiedenis van de ontdekking
zuursulfaat bekend bij de mensen met de meest oude tijden.Zelfs de alchemisten waren in staat om haar verschillende calcinatie methoden sulfaat krijgen.Van de mensen kreeg de IX eeuw en gebruikt deze stof.Later in Europa Albertus Magnus leerde zuur in het proces van afbraak van ijzersulfaat extraheren.
Geen van de werkwijzen is niet winstgevend.Daarna werd bekend variant van de zogenaamde KvK synthese.Voor deze brandende zwavel en nitraat, en waterdamp vrijgegeven wordt geabsorbeerd.Door zuur sulfaat gevormd.
Nog later, de Britten in staat waren om de goedkoopste methode om de stof te vinden.We gebruikten de pyriet - FeS2, ijzer pyriet.Calcineren en daaropvolgende reactie met zuurstof nog steeds een van de belangrijkste industriële werkwijzen voor de synthese van zwavelzuur.Dergelijke grondstoffen meer toegankelijk, betaalbaar en kwaliteit voor high-volume productie.
fysische eigenschappen
Er zijn verschillende opties, waaronder externe, die verschilt van andere zure sulfaat.De fysische eigenschappen kunnen worden beschreven in een paar alinea's:
- Onder normale omstandigheden - vloeistof.
- in geconcentreerde toestand is een zware, vette, waarvoor hij bekend werd als "olie van vitriool."
- materiedichtheid - 1,84 g / cm3.
- is kleurloos en reukloos.
- heeft "koper" smaak uitgedrukt.
- lost op in water zeer goed, bijna onbeperkt.
- hygroscopisch vermogen om zowel gratis als gebonden water uit de weefsels vast te leggen.
- niet-vluchtig.
- Kookpunt - 296oS.
- smelten bij 10,3oS.
Een van de belangrijkste kenmerken van deze verbinding is de mogelijkheid om hydrateren de afgifte van een grote hoeveelheid warmte.Vandaar dat de schoolkinderen geleerd dat het toevoegen van water om het zuur in elk geval onmogelijk en juist het tegenovergestelde.Vanwege de dichtheid van water is lichter, dus zal ophopen op het oppervlak.Als dramatisch toevoegen aan de zure, de reactie los uit zoveel energie dat het water begint te koken en samen besproeid met de deeltjes van schadelijke stoffen.Het kan ernstige chemische brandwonden op de huid van de handen veroorzaken.
waarom zou een dun straaltje gieten zuur in het water, dan is het mengsel zal oververhit raken, maar het koken niet gebeurt, en daarom, spatten vloeistof, ook.
chemische eigenschappen
Op het gebied van chemie, dit zuur is zeer sterk, vooral als het is een geconcentreerde oplossing.Het tweebasisch daarom distantieert stapsgewijs te gidrosulfat- en sulfaat anion te vormen.
algemeen zijn interactie met verschillende verbindingen aan alle reacties kenmerk van deze klasse van stoffen.Er zijn voorbeelden van enkele vergelijkingen, die werd door zure sulfaat.De chemische eigenschappen worden gemanifesteerd in de interactie met:
- zouten;
- metaaloxiden en -hydroxiden;
- amfotere en -hydroxiden;
- metalen staan in de elektrochemische serie voor waterstof.
Door dergelijke interacties in vrijwel alle gevallen de gemiddelde zoutvorm van het zuur (sulfaten) of zure (waterstof sulfaten).
Bijzonder is ook het feit dat de metalen in de gebruikelijke manier Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ reageert enige oplossing van deze zaak, dat is, verdund zuur.Als we een geconcentreerde en zeer verzadigd (oleum), de reactieproducten heel anders.
bijzondere eigenschappen van zwavelzuur
Deze omvatten een net interactie van geconcentreerde oplossingen met metalen.Er is dus een diagram dat het hele principe van deze reacties:
- Als het metaal actief is, is het resultaat de vorming van waterstofsulfide, zout en water.Dat is, de zwavel wordt verminderd tot -2.Als de metalen
- gemiddelde activiteit, het resultaat - zwavel, zout en water.Dat wil zeggen, het herstel van de sulfaat ionen met vrije zwavel.Metalen
- lage reactiviteit (na waterstof) - zwaveldioxide, water en zout.De zwavel in oxidatietoestand 4.
ook speciale eigenschappen zuursulfaat mogelijkheid om een aantal niet-metalen hun hoogste oxidatietoestand oxideren en reageert met complexe verbindingen en oxideren zij eenvoudige stoffen.
Methoden voor de productie van industriële
sulfaat proces voor het produceren van zwavelzuur bestaat uit twee hoofdtypen:
- pin;
- toren.
Beiden zijn de meest voorkomende methoden in de industrie wereldwijd.De eerste optie is gebaseerd op het gebruik als grondstof ijzerpyriet en zwavel pyriet - FeS2.Er zijn in totaal drie fasen:
- Roosteren grondstoffen produceren als een verbrandingsproduct van zwaveldioxide.
- Passing dit gas door zuurstof over een vanadium katalysator om zwaveltrioxide te vormen - SO3.
- De absorptiekolom wordt uitgevoerd oplossen van het anhydride in de zure sulfaatoplossing aan een oplossing met hoge concentraties te vormen - oleum.Zeer zware vette dikke vloeistof.
tweede uitvoeringsvorm - is nagenoeg gelijk, maar worden gebruikt als katalysatoren stikstofoxiden.Vanuit het oogpunt van parameters zoals productkwaliteit, kosten en energieverbruik, de zuiverheid van de grondstoffen, de productiviteit, de eerste methode is effectiever en aanvaardbaar, maar het wordt vaak gebruikt.
synthese in het laboratorium
Als u zwavelzuur in kleine hoeveelheden voor laboratoriumtests, de beste manier om te communiceren met waterstofsulfide inactieve metalen sulfaten te krijgen.
In deze gevallen de vorming van ferrometaal sulfiden en is gevormd als een bijproduct van zwavelzuur.Voor kleine studies die optie is geschikt, maar de zuiverheid van dit zuur zal niet verschillen.
ook in het laboratorium kan een kwalitatieve respons op het sulfaat oplossingen.De meest voorkomende reagens bariumchloride als ion Ba2 + met sulfaat anion neerslaat in witte neerslag - Bariet melk: H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4 ↓
meest voorkomende zout
Gesulfateerde zuur en sulfaten, die uitmaakt, zijn belangrijkverbindingen in vele industrieën en het dagelijks leven, met inbegrip van voedsel.De meest voorkomende zouten van zwavelzuur zijn:
- gips (albast, seleniet).Chemische naam - water, gehydrateerd calciumsulfaat.Formule: CaSO4.Het gebruikt in de bouw, geneeskunde, pulp- en papierindustrie, de vervaardiging van sieraden.
- bariet (zware spar).Bariumsulfaat.De oplossing is een melkachtig neerslag.In vaste vorm - transparante kristallen.Het gebruikt in optische apparaten, X-stralen, voor de vervaardiging van een isolerende bekleding.
- Bijtende soda (Glauber's zout).Chemische naam - gehydrateerd natriumsulfaat desyativodny.Formule: Na2SO4 * 10H2O.Het wordt gebruikt in de geneeskunde als een zuiverend.
kunnen noemen als voorbeelden van een veel zout, die praktische betekenis hebben.De bovengenoemde - de meest voorkomende.
kraft liquor
Dit materiaal is een oplossing die wordt gevormd als gevolg van de warmtebehandeling van hout, dat wil zeggen cellulose.Het voornaamste doel van de verbinding - krijgt zijn sulfaat zeep door bezinking.De chemische samenstelling van sulfaat drank volgende:
- lignine;
- hydroxy;
- monosacchariden;
- fenolen;
- hars;
- vluchtige en vetzuren;
- sulfiden, chloriden, carbonaten en sulfaten van natrium.
Er zijn twee soorten materialen: wit en zwart kraft drank.White gaat naar de pulp- en papierproductie, en zwart gebruikt voor sulfaat zeepindustrie.
Belangrijkste toepassingen
jaarlijkse productie van zwavelzuur is 160 mln. Ton per jaar.Dit is een zeer belangrijke figuur, waarin het belang en de prevalentie van deze verbinding geeft.U kunt meerdere industrieën en plaatsen selecteren waar je nodig hebt om een sulfaat zuur te gebruiken:
- De batterij als elektrolyt, met name in de hoofdrol.
- de fabrieken, die sulfaat kunstmest produceert.Het grootste deel van dit zuur is een vraag voor de vervaardiging van minerale supplementen voor planten.Daarom planten voor de productie van zwavelzuur en kunstmest productie vaak te bouwen in de buurt.
- In de voedingsindustrie als emulgator, aangeduid met de code E513.
- Talrijke organische synthese als een dehydraterend middel, een katalysator.De verkregen explosieven, harsen, detergenten, nylon, polypropeen en etheen, kleurstoffen, chemische vezels, esters en andere verbindingen.
- gebruikt in filters voor de waterzuivering en de productie van gedestilleerd water.
- Aanbrengen met winning en verwerking van zeldzame elementen uit het erts.
ook veel zwavelzuur wordt besteed aan laboratoriumtests, waar het wordt geproduceerd door de lokale middelen.
