Jedným z prvých minerálnych kyselín, ktorý sa stal známe, že človek - je kyselina sírová alebo sulfát.Nielen ona, ale aj mnoho z jeho solí sa používajú v stavebníctve, zdravotníctve, potravinárstve a na technické účely.Až doteraz, v tomto ohľade, nič nezmenilo.Rad vlastností, ktoré má kyslý sulfát, aby to jednoducho nenahraditeľná v chemických syntéz.Okrem toho, prakticky všetky sektory života a priemyslu je použitie jeho soli.Preto, bližší pohľad na to, čo to je a čo sú charakteristické črty vlastnosťami.
Variety
názvy začínajú s názvom látky z mnohých.Medzi nimi sú tie, ktoré sú vytvorené racionálne nomenklatúry, a tí, ktorí v minulosti.Teda, táto zlúčenina je označovaná ako: kyseliny síran
- ;
- Skalice;
- kyseliny sírovej;
- Olea.
Hoci termín "oleum" nie celkom vhodný pre túto látku vo forme zmesi kyseliny sírovej a vyšších oxidov síry - SO3.
kyselina sulfát: molekulárna vzorec a štruktúra
Z hľadiska chemických skratiek napísať vzorec tejto kyseliny môže byť preto, že: H2SO4.Je zrejmé, že molekula sa skladá z dvoch vodíkových katiónov a aniónom kyseliny zvyšku - sulfátový ion majúci 2+ náboj.
V rovnakej vnútri molekuly sú nasledujúce odkazy:
- polárne kovalentné medzi síry a kyslíka;
- silne polárne kovalentné medzi vodíkom a zvyšok kyseliny SO4.
Síra s 6 nepárové elektróny, ktoré tvoria dve dvojité väzby k dvom atómami kyslíka.Viac Couple - single, a tie, ktoré naopak - s jedným vodíkom.V dôsledku toho sa molekulárna štruktúra umožňuje, aby boli dostatočne silné.V rovnakej dobe, vodík katión je veľmi mobilná a ľahko opustiť, pretože síry a kyslíka oveľa viac na elektronegativita.Vytiahnutie hustoty elektrónov, ktoré poskytujú parciálnym kladný náboj, ktorý pri odpojení je kompletný.Vzhľadom k tomu, tvoriace kyslé roztoky, v ktorých je H +.
hovoríme o oxidácie prvkov vo zlúčenine, vzorec kyslý síran je H2SO4, ľahko umožňuje ich výpočtu: jeden pre vodík, kyslík na 2, 6 síry.
Rovnako ako u iných molekulou, výsledný náboj je nula.
História objavu kyseliny
síranu je známe, že ľuďom s najstarších dôb.Dokonca aj alchymisti boli schopní získať jej rôzne metódy žíhanie sulfát.Z ľudí, dostal IX storočia a používal túto látku.Neskôr v Európe Albertus Magnus naučil na extrakciu kyseliny v procese rozkladu síranu železa.
Avšak, žiadna z metód nebolo rentabilné.Potom sa to stalo sa známe variantu tzv komory syntézy.Pre tento horiace síry a dusičnanu, a vodné pary uvoľnenej je absorbovaný.V dôsledku kyslého síranu vytvoreného.
ešte neskôr, Briti boli schopní nájsť najlacnejší spôsob získania látky.Použili sme pyrit - FeS2, železné výpalkov.Kalcinačné a následná reakcia s kyslíkom, stále sú jedným z najdôležitejších priemyselných procesov pre syntézu kyseliny sírovej.Tieto suroviny viac prístupné, cenovo dostupné a kvalitné pre veľkosériovú výrobu.
fyzikálne vlastnosti
Existuje niekoľko možností, vrátane vonkajšie, ktorý je odlišný od ostatných síranu kyselín.Fyzikálne vlastnosti môžu byť označené v niekoľkých bodoch:
- Za štandardných podmienok - tekutinu.
- v koncentrovanom stave je ťažká, mastná, pre ktorého on stal sa známy ako "olej jedu."
- hustota záležitosť - 1,84 g / cm3.
- je bezfarebný a bez zápachu.
- vyjadril "medi" chuť.
- rozpúšťa vo vode veľmi dobre, takmer neobmedzené.
- hygroskopický schopnosť zachytiť ako voľné a viazanej vody z tkanív.
- non-volatile.
- varu - 296oS.
- topiaci pri 10,3oS.
Jednou z najdôležitejších vlastností tejto zlúčeniny je jej schopnosť hydratovať s vydaním veľkého množstva tepla.To je dôvod, prečo do školy deti učia, že pridať vodu do kyseliny v každom prípade nemožné, a pravý opak.Vzhľadom k tomu, že hustota vody je ľahší, takže sa hromadia na povrchu.Pokiaľ sa dramaticky pridať ku kyseline, sa reakcie rozpustí sa toľko energie, že sa voda začne variť a postriekajú spolu s časticami nebezpečných látok.To môže spôsobiť vážne poleptanie na pokožku rúk.
prečo by tenký prúd naliať kyselinu do vody, potom bola zmes sa môže prehrať, ale vriacej nedochádza, a teda, striekajúcej tekutiny, tiež.
chemické vlastnosti
Z hľadiska chémie, táto kyselina je veľmi silný, a to najmä ak sa jedná o koncentrovaný roztok.Je teda dvojsýtna soľ disociuje postupne tvoriť gidrosulfat- a síranu anión.
Celkovo jeho interakcie s rôznymi zlúčeninami v súlade so všetkými reakciami charakteristických tejto triedy látok.Existujú príklady niekoľkých rovníc, ktorého sa zúčastnilo kyseliny síran.Chemické vlastnosti sa prejavujú v jeho interakcie s:
- soli;
- oxidy a hydroxidy kovov;
- amfotérne oxidy a hydroxidy;
- kovy stojí v elektrochemickej rade pred vodíkom.
V dôsledku týchto interakcií v takmer všetkých prípadoch, priemerná forma soli kyseliny (sulfáty) alebo kyslé (hydrogénsíranu).
Zvláštnosťou je tiež skutočnosť, že sa kovy v obvyklým spôsobom Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ reaguje iba riešenie tejto záležitosti, ktorá je, zriedenou kyselinou.Ak vezmeme v koncentrovanej a vysoko nasýtený (oleum), produkty reakcie sú úplne odlišné.
špeciálne vlastnosti kyseliny sírovej
Patrí medzi ne práve interakciu koncentrovaných roztokoch s kovmi.Tak, je schéma, ktoré ukazuje celý princíp týchto reakcií:
- Ak je aktívny kov, výsledkom je tvorba sírovodíka, soli a vody.To znamená, že síra sa redukuje na -2.Ak kovové
- priemernej aktivity, výsledok - síra, soli a vody.To znamená, že obnova síranovej ióny na voľný síru.Kovy
- nízka reaktivita (po vodíka), - oxid uhličitý, vodu a soli.Síra v oxidačnom stave +4.
tiež špeciálne vlastnosti sú kyselina síran schopnosť oxidovať niektoré nekovy k ich najvyššej oxidácii a reaguje s komplexnými zlúčeninami a oxidujú je na jednoduché látky.
Metódy na výrobu priemyselných sulfátový proces
pre výrobu kyseliny sírovej sa skladá z dvoch hlavných typov:
- čapom;
- veža.
Obaja sú najčastejšie metódy v priemysle po celom svete.Prvá možnosť je založená na použití ako suroviny železných pyritov a síry pyrit - FeS2.Celkom existujú tri stupne: suroviny
- Praženie k produkcii ako produkt spaľovania oxidu siričitého.
- Podávať tento plyn cez kyslík cez katalyzátor vanádium za vzniku oxidu sírového - SO3.
- absorpčnej veže sa vykonáva rozpustením v anhydridu kyseliny roztoku síranu za vzniku roztoku o vysokej koncentrácii - Olea.Veľmi ťažký hustá olejovitá kvapalina.
druhé prevedenie - je v podstate rovnaké, ale sú používané ako katalyzátory oxidov dusíka.Z hľadiska parametrov, ako je kvalita výrobkov, náklady a spotrebu energie, čistoty surovín, produktivity, prvá metóda je účinnejšia a prijateľné, však to sa často používa.
syntézy v laboratóriu
Ak chcete získať kyselinu sírovú v malom množstve pre laboratórne vyšetrenia a najlepší spôsob, ako komunikovať so sírovodíkom neaktívne kov sulfátov.
V týchto prípadoch, je tvorba farebných sulfidov kovov, a je vytvorený ako vedľajší produkt kyseliny sírovej.U malých štúdií, ktoré voľba je vhodná, avšak čistota tejto kyseliny nebude líšiť.
tiež v laboratóriu môže byť kvalitatívne reakciou na riešenie sulfátu.Najbežnejšie činidlo je chlorid bárnatý ako ion BA2 + síranom aniónom vyzráža biela zrazenina - bari mlieko: H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4 ↓
najčastejšou soľ kyseliny
Sulfátový a sulfáty, ktoré vytvára, sú dôležitézlúčeniny v mnohých priemyselných odvetviach a každodennom živote, vrátane potravín.Najbežnejšie soli kyseliny sírovej, sú nasledujúce:
- sadra (alabaster, seleničitan).Chemický názov - voda, hydratovaný síran vápenatý.Vzorec: CaSO4.To používalo v stavebníctve, medicíny, priemyslu papiera a celulózy, pri výrobe šperkov.
- baryt (baryt).Síranu bárnatého.Riešením je mliečno zrazenina.V pevnom stave - priehľadné kryštály.Je používaný v optických zariadení, röntgenové žiarenie, na výrobu izolačného povlaku.
- mirabilia (Glauber soľ).Chemický názov - hydratovaný síran sodný desyativodny.Vzorec: Na2SO4 * 10H2O.Používa sa v lekárstve ako preháňadlo.
možno uviesť ako príklad veľa soli, ktoré majú praktický význam.Avšak, vyššie uvedené - najbežnejšie.
kraft lúh
Tento materiál je roztok, ktorý je vytvorený v dôsledku tepelného spracovania dreva, tj celulózy.Hlavným účelom spojenia - získať jeho sulfátu mydlo usadzovaním.Chemické zloženie síranu likéru nasledujúce:
- lignínu;
- hydroxy;
- monosacharidy;
- fenoly;
- živice;
- prchavých a mastné kyseliny;
- sulfidy, chloridy, uhličitany a sírany sodíka.
Existujú dva hlavné typy materiálov: biela a čierna kraft lúh.White ide na výrobu celulózy a papiera, a čierna sa používa pre síran mydlo priemyslu.
Hlavné použitie
ročná výroba kyseliny sírovej je 160 miliónov Sk. Tun ročne.Jedná sa o veľmi významné číslo, ktoré ukazuje význam a výskyt tejto zlúčeniny.Môžete si vybrať viac odvetví a miesta, kde je potrebné použiť kyselinu síranu:
- batériu podľa elektrolytu, a to najmä v čele.
- továrne, ktorá vyrába síran hnojivo.Prevažná časť tejto kyseliny je otázka pre výrobu minerálnych doplnkov pre rastliny.Preto, závody na výrobu kyseliny sírovej a na výrobu hnojív často postavený blízko.
- V potravinárskom priemysle ako emulgátor, označená kódom E513.
- Početné organická syntéza ako dehydratačního činidla, katalyzátora.Získaný výbušniny, živice, detergenty, nylon, polypropylén a etylén, farbivá, syntetické vlákna, estery a iné zlúčeniny.
- používa filtre na čistenie vody a pri výrobe destilovanej vody.
- Aplikujte s ťažbou a spracovaním vzácnych prvkov z rudy.
tiež veľa kyseliny sírovej sa vynakladá na laboratórnych testov, kde sa vyrába miestna prostriedky.
