En av de första mineralsyror, som blev kända för människan - är svavelsyra eller sulfat.Inte bara hon själv, men också många av dess salter används inom byggsektorn, medicin, livsmedelsindustri och för tekniska ändamål.Fram till nu, i detta avseende, har ingenting förändrats.Ett antal egenskaper som har sulfatsyra, gör det helt enkelt oersättliga i kemiska synteser.Dessutom praktiskt taget alla områden i livet och näringslivet, är användningen av ett salt därav.Därför, en närmare titt på vad det är och vad är de egenskaper som uppvisas av fastigheterna.
Variety
namn börjar med namnet på ämnet från en hel del.Bland dem finns de som bildas genom en rationell nomenklatur, och de som historiskt.Således är denna förening kallad:
- vätesulfat;
- vitriol;
- svavelsyra;
- oleum.
Även om termen "oleum" inte riktigt lämpade för denna substans som en blandning av svavelsyra och högre oxid svavel - SO3.
vätesulfat: molekylformel och struktur
När det gäller kemiska förkortningar skriver formeln av denna syra kan bero på: H2SO4.Det är uppenbart att molekylen är sammansatt av två väte katjoner och en anjon av en syrarest - sulfatjon ha en 2+ laddning.
Samtidigt inom molekylen är följande länkar:
- polär kovalent mellan svavel och syre;
- starkt polär kovalent mellan väte och syrarest SO4.
Svavel som har 6 oparade elektroner, som bildar två dubbelbindningar till två syreatomer.Mer Couple - singel, och de i sin tur - med en enda väte.Som ett resultat, tillåter molekylära strukturen att det ska vara tillräckligt stark.Samtidigt, är den vätekatjon mycket rörlig och lätt att lämna, eftersom svavel och syre mycket mer på elektronegativitet.Dra elektrontätheten, de ger väte partiell positiv laddning, som när frånkopplad är klar.Sedan bilda sura lösningar som är H +.
tal om oxidation av element i föreningen, är sulfatsyra formel H2SO4, lätt gör att du kan beräkna dem: en för väte, syre vid 2, vid 6 svavel.
Som med vilken som helst molekyl, är nettoladdningen noll.
historia upptäckten
vätesulfat känt till folket med de äldsta tider.Även alkemisterna kunde få henne olika kalcineringsbetingelser metoder sulfat.Från folket fick IX-talet och används detta ämne.Senare i Europa Albertus Magnus lärt sig att utvinna syran i processen för nedbrytning av järnsulfat.
Ingen av metoderna har inte varit lönsamt.Sen blev det känt variant av den så kallade Chamber of syntes.För detta brinnande svavel och nitrat, och vattenånga släpps absorberas.Som ett resultat av surt sulfat bildas.
Ännu senare, britt kunde hitta den billigaste metoden för att erhålla ämnet.Vi använde pyrit - FeS2, svavelkis.Kalcinering och efterföljande reaktion med syre fortfarande är en av de viktigaste industriella processer för syntes av svavelsyra.Sådana råvaror mer lättillgängliga, prisvärda och kvalitet för högvolymsproduktion.
fysikaliska egenskaper
Det finns flera alternativ, inklusive externa, som skiljer sig från andra syrasulfat.De fysikaliska egenskaperna kan beskrivas i ett par stycken:
- Under normala förhållanden - vätska.
- i koncentrerad form är en tung, fet, som han blev känd som "olja av vitriol."
- materia densitet - 1,84 g / cm3.
- är färg- och luktlös.
- har uttryckt "koppar" smak.
- löser sig i vatten mycket bra, nästan obegränsad.
- hygroskopisk förmåga att fånga både gratis och bundet vatten från vävnaderna.
- icke-flyktigt.
- Kokpunkt - 296oS.
- smälte vid 10,3oS.
En av de viktigaste inslagen i denna förening är dess förmåga att återfukta med lanseringen av en stor mängd värme.Det är därför från skolan barnen får lära sig att tillsätta vatten till syran i alla fall omöjligt, och precis tvärtom.Eftersom vattnets densitet är lättare, så det kommer att ansamlas på ytan.Om dramatiskt lägga till syran, reaktionen lösas ut så mycket energi att vattnet börjar koka och besprutas tillsammans med partiklar av farliga ämnen.Det kan orsaka svåra frätskador på huden på händerna.
varför skulle en tunn stråle hälla syra i vattnet, varefter blandningen överhettas, men kokning inte förekommer, och därför, stänk vätska också.
kemiska egenskaper
vad gäller kemi, är denna syra mycket stark, speciellt om det är en koncentrerad lösning.Det dibasiska därför dissocierar stegvis för att bilda gidrosulfat- och sulfatanjon.
Totalt, dess interaktion med olika föreningar uppfyller alla reaktioner som är typiska för denna klass av ämnen.Det finns exempel på några ekvationer, som besöktes av surt sulfat.De kemiska egenskaperna manifesteras i dess interaktion med:
- salter;
- metalloxider och hydroxidklorider;
- amfotera oxider och hydroxider;
- metaller står i den elektrokemiska serien innan väte.
Som ett resultat av dessa interaktioner i nästan alla fall, den genomsnittliga saltformen av syran (sulfater) eller sura (väte sulfater).
speciell funktion är också det faktum att metallerna på vanligt sätt Me + H2SO4 = MeSO4 + H2 ↑ svarar enda lösningen av denna fråga, det vill säga utspädd syra.Om vi tar en koncentrerad och högmättat (oleum), reaktionsprodukterna är helt annorlunda.
speciella egenskaperna hos svavelsyra
Dessa inkluderar en bara interaktion av koncentrerade lösningar med metaller.Så det finns ett diagram som visar hela principen av dessa reaktioner:
- Om metallen är aktiv, är resultatet bildningen av svavelväte, salt och vatten.Det vill säga, svavel reduceras till -2.Om metall
- medelaktivitets, resultatet - svavel, salt och vatten.Det vill säga, att återställa den sulfatjon till fritt svavel.Metaller
- låg reaktivitet (efter väte) - svaveldioxid, vatten och salt.Svavlet i oxidationstillståndet +4.
också speciella egenskaper är syrasulfat förmåga att oxidera vissa icke-metaller till sin högsta oxidation och reagerar med komplexa föreningar och oxidera dem till enkla ämnen.
Metoder för framställning av industriella
sulfat förfarande för framställning av svavelsyra består av två huvudtyper:
- stift;
- tornet.
Båda är de vanligaste metoderna i branschen över hela världen.Det första alternativet är baserad på användning som råvara av svavelkis och svavelkis - FeS2.Totalt finns det tre stadier:
- Rostning råvaror för att producera som en förbränningsprodukt av svaveldioxid.
- Passerar denna gas genom syre över en vanadinkatalysator för bildning av svaveltrioxid - SO3.
- absorptionstornet utföres upplösning av anhydriden i syrasulfatlösning till bildning av en lösning med hög koncentration - oleum.Mycket tung oljig tjock vätska.
andra utföringsform - är praktiskt taget densamma, men används som katalysatorer kväveoxider.Ur parametrar såsom produktkvalitet, kostnad och effektförbrukning, renheten av råvaror, produktivitet, är den första metoden mer effektiv och acceptabel, men det används ofta.
syntes i laboratoriet
Om du vill få svavelsyra i små mängder för laboratorietest, det bästa sättet att interagera med svavelväte inaktiva metall sulfater.
I dessa fall bildandet av järnhaltiga metallsulfider, och är utformad som en biprodukt av svavelsyra.För små studier som alternativ lämpar, men renheten av denna syra kommer inte skiljer sig åt.
också i laboratoriet kan vara ett kvalitativt svar på sulfatlösningar.Den vanligaste reagens är bariumklorid som jon Ba2 + med sulfatanjonen fällningar i vit fällning - Baryt mjölk: H2SO4 + BaCL2 = 2HCl + BaSO4 ↓
vanligaste salt
Sulfat syra och sulfater som det är, är viktigaföreningar i många branscher och vardagslivet, däribland livsmedel.De vanligaste salterna av svavelsyra är följande:
- gips (alabaster, selenit).Kemiskt namn - vatten, hydratiserat kalciumsulfat.Formel: CaSO4.Den används vid konstruktion, medicin, massa- och pappersindustrin, tillverkning av smycken.
- baryt (tung prick).Bariumsulfat.Lösningen är en mjölkaktig fällning.I fast form - genomskinliga kristaller.Den används i optiska anordningar, röntgen, för tillverkning av en isolerande beläggning.
- mirabilit (glaubersalt).Kemiskt namn - hydratiserat natriumsulfat desyativodny.Formel: Na2SO4 * 10H2O.Det används inom medicinen som ett laxermedel.
kan nämna som exempel en hel del salt, som har praktisk betydelse.Emellertid ovannämnda - den vanligaste.
kraftvätskan
Detta material är en lösning, som är utformad som ett resultat av värmebehandling av trä, dvs. cellulosa.Det huvudsakliga syftet med anslutningen - få sin sulfat tvål genom sedimentering.Den kemiska sammansättningen av sulfat sprit följande:
- lignin;
- hydroxi;
- monosackarider;
- fenoler;
- harts;
- flyktiga och fettsyror;
- sulfider, klorider, karbonater och sulfater av natrium.
Det finns två huvudtyper av material: vit och svart kraft sprit.Vit går till massa- och papperstillverkning och svart används för sulfattvålindustrin.
Användningsområden
årlig produktion av svavelsyra är 160 miljoner. Ton per år.Detta är en mycket betydande figur, som visar vikten och förekomsten av denna förening.Du kan välja flera branscher och platser där du behöver använda en sulfat-syra:
- Batteriet som elektrolyt, särskilt i täten.
- fabrikerna, som tillverkar sulfat gödsel.Huvuddelen av denna syra är en fråga för framställning av mineraltillskott för växter.Därför anläggningar för produktion av svavelsyra och tillverkning av gödsel ofta bygga nära.
- Inom livsmedelsindustrin som ett emulgeringsmedel, betecknas med koden E513.
- Många organisk syntes som ett dehydratiseringsmedel, en katalysator.Den erhållna sprängämnen, hartser, detergenter, nylon, polypropen och eten, färgämnen, kemiska fibrer, estrar och andra föreningar.
- används i filter för vattenrening och vid framställning av destillerat vatten.
- Applicera med brytning och bearbetning av sällsynta element från malmen.
också en hel del svavelsyra spenderas på laboratorietester, där den produceras av lokala medel.
