ویژگی های خواص اسید سولفوریک غلیظ. خواص اسید سولفوریک خواص شیمیایی پایه ها

اچ 2 بنابراین 4 اسید بازی قوی 2 برابر، رطوبت سنجی.

HSO 4 - - هیدرو سولفاتها، SO 4 2 - سولفاتها.

کاتیون Ba برای تشخیص یون های سولفات استفاده می شود:

برهمکنش اسید سولفوریک با Me بسته به غلظت دارو و فعالیت Me متفاوت است.

یک ماده رقیق شده فقط با Me در سری فعالیت تا H برهم کنش دارد:

Conc. اسید به دلیل S 6+ یک عامل اکسید کننده قوی است، من را در سری Ag اکسید می کند، محصولات حاصل از برهمکنش آن بسته به فعالیت Me و شرایط واکنش می تواند مواد مختلفی باشد:

Conc.

آب سرد با Fe Al Cr تعامل ندارد

با متان کم فعال، به SO 2 بازیابی می شود:

با محصولات کاهش دهنده Me فعال m/b SO 2 , S , H 2 S :

خواص اکسیداتیو conc. K-شما همچنین هنگام تعامل با سایر عوامل کاهنده ظاهر می شوید.HBr، HI (اما نه اسید هیدروکلریک) و نمک های آنها را به هالوژن های آزاد و همچنین C، S، H2S، P اکسید می کند:19. مشخصات کلید- عناصر

VI

گروه ها خواص شیمیایی: اکسیدها و هیدروکسیدها، وابستگی تجلی خواص اسید-باز به درجه اکسیداسیون عنصر. کمپلکس ها و اسیدهای حاوی کروم.

Cr، Mo و W زیر گروهی از کروم را تشکیل می دهند. در سری Cr – Mo – W، انرژی یونیزاسیون افزایش می یابد، یعنی. لایه‌های الکترونی اتم‌ها چگال‌تر می‌شوند، به‌ویژه در طول انتقال از Mo به W. دومی، به دلیل فشرده‌سازی لانتانید، دارای شعاع‌های اتمی و یونی نزدیک به Mo است. بنابراین مولیبدن و تنگستن از نظر خواص به یکدیگر نزدیکتر از کروم هستند. معمولی ترین حالت اکسیداسیون کروم 3+ و تا حدی 6+ است. برای Mo و W، بالاترین حالت اکسیداسیون 6+ است. در سری Cr – Mo – W دمای ذوب و حرارت اتمیزه شدن (تععید) افزایش می یابد. این با تقویت پیوند کووالانسی در کریستال فلزی توضیح داده می شود که به دلیل الکترون های d ایجاد می شود.

Mo و W خالص با احیای هالیدها به دست می آیند:

MoF 6 + 3 H 2 → Mo + 6 HF (1200 0 C)

در شرایط عادی، هر 3 Me فقط با فلوئور واکنش نشان می دهد، اما هنگامی که گرم می شود با سایر HeMe ترکیب می شود.

آنها با هیدروژن واکنش نمی دهند.

از کروم تا تنگستن، فعالیت کاهش می یابد.

کروم در HCl رقیق و H2SO4 حل می شود و CrCl2 و CrSO4 را تشکیل می دهد.

در حضور عوامل اکسید کننده، هر سه فلز با مذاب های قلیایی واکنش داده و به ترتیب کرومات ها، مولیبدات ها و تنگستات ها را تشکیل می دهند.

W + 8 HF + 2 HNO 3 = H 2 + 2 NO + 4 H 2 O

اتصالات Chrome(II) اکسید کروم (II) از واکنش کلرید کروم با مواد قلیایی به دست می آید. کلرید کروم از حل کردن کروم در اسید هیدروکلریک بدست می آید:

ناپایدار، به سرعت توسط اکسیژن اتمسفر اکسید می شود و به کروم (III) تبدیل می شود.

اتصالات Chrome (III) اکسید کروم (III) در آب نامحلول است، نه در ترکیبات و نه در قلیاها، ماهیت آمفوتریک آن تنها زمانی آشکار می شود که با ترکیبات مربوطه ذوب شود:

Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O

هنگامی که قلیاها روی نمک های کروم (III) اثر می کنند، رسوبی از هیدروکسید کروم (III) رسوب می کند:

Cr 3 + + 3 OH - = Cr(OH) 3 ↓

Cr(OH) 3 - آمفوتریک

هنگام تعامل با قلیاها، هیدروکسوکرومیت ها را تشکیل می دهد:

Cr(OH) 3 + 3 NaOH = Na 3

ترکیبات کروم (III) عوامل احیا کننده قوی هستند.

ترکیبات کروم (IV) – تری اکسید کروم (IV) – انیدرید کروم – اکسید اسید. هنگامی که در آب حل می شود، مواد زیر تشکیل می شود: اسید کروم H 2 CrO 4، اسید دی کرومیک H 2 Cr 2 O 7

نمک ها - کرومات ها و دی کرومات ها. انتقال متقابل کرومات و دی کرومات را می توان با معادله واکنش معکوس بیان کرد:

K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O

2 K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

کرومات ها و دی کرومات ها عوامل اکسید کننده قوی هستند. ترکیبات کروم (III) و کروم (IV) در محلول های اسیدی و قلیایی به اشکال مختلف وجود دارند:

در محیط اسیدی - Cr 3+؛

Cr2O72-

در قلیایی – 3-;

CrO 4 2-

تغییرات متقابل بسته به واکنش محلول متفاوت است:

در یک محیط اسیدی، تعادل برقرار می شود:

در محیط قلیایی

آن ها خواص اکسیداتیو کروم 4 در محیط اسیدی و خواص احیا کنندگی کروم 3 در محیط قلیایی بارزتر است. بنابراین، اکسیداسیون ترکیبات کروم 3+ به کروم 6+ در حضور قلیایی انجام می شود و از ترکیبات کروم 6+ به عنوان عامل اکسید کننده در محلول های اسیدی استفاده می شود:

K 2 Cr 2 O 7 + 14 HCl = 2 CrCl 3 + 3 Cl 2 + 2 KCl + 7 H 2 O Cr 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O 2 + 10 NaOH = 2 Na 2 CrO 4 + 3 Na 2 SO 4 + 8 H 2 Oیکی از ارتباطات اصلی در صنعت است

این ترکیب در +296 درجه سانتیگراد می جوشد و در +10.3 درجه سانتیگراد ذوب می شود. کریستال های آن رطوبت سنجی هستند و به طور فعال آب را از هر چیزی در اطراف خود می گیرند، کاغذ، چوب و شکر را زغال می کنند. حرارت هیدراتاسیون در حین انحلال آنقدر زیاد است که باعث می شود مخلوط بجوشد و پاشیده شود. به همین دلیل است که اسید برای مخلوط کردن به آب اضافه می شود و نه برعکس. نام باستانی "روغن ویتریول" مربوط به قرن 18-19 است. ، زمانی که گوگرد برای ساخت باروت از تجزیه پیریت در کارخانه های ویتریول بدست آمد. و تا به امروز هیدرات های کریستالی نمک های آن ویتریول نامیده می شود.

پزشکان و سازندگان مدتهاست در مورد گچ طبیعی - هیدرات کریستالی سولفات کلسیم می دانند. باغبان و باغبان عاشق سولفات مس هستند - یک دستیار ارزشمند در مبارزه با آفات مختلف و بیماری های گیاهی. زاج در تولید رنگ و برای دباغی چرم ضروری است. سولفات سدیم کریستال هیدرات دکاهیدرات - "نمک گلوبر" - در صنایع شیمیایی، فرآوری چوب و پزشکی (مهن و عامل کلرتیک برای انسان و حیوانات) استفاده می شود.

سولفات باریم یا "باریم لجن" دارای توانایی منحصر به فرد در تعامل با اشعه ایکس، مسدود کردن آن است، و این یک مزیت بزرگ در هنگام مطالعه اندام های توخالی بدن انسان است.

روش های تولید صنعتی

پیریت معدنی طبیعی - "گوگرد پیریت" - برای مدت طولانی به عنوان ماده خام مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه با گوگرد عنصری یا ترکیبات آن جایگزین شده است: سولفید هیدروژن، نمک ها - سولفیت ها و سولفات ها، و همچنین زباله های گازی از نیروگاه های حرارتی که بر روی نفت تصفیه نشده کار می کنند. تولید چندین مرحله متوالی دارد:

1. تولید اکسید گوگرد (II)، دی اکسید گوگرد، با سوزاندن مواد خام حاوی گوگرد یا بو دادن آنها در اکسیژن.
2. تصفیه فاز گازی معرف ها از ناخالصی های جامد.
3. اکسیداسیون به اکسید گوگرد (III). این فرآیند با معادله توصیف می شود: 2SO2 + O2 = 2SO3.
4. جذب توسط آب: H2O + SO3 = H2SO4.

در حجم کل اسیدهای معدنی تولید شده توسط صنایع شیمیایی، H2SO4 مقام اول را به خود اختصاص داده است. در عین حال، ارزان ترین، از نظر فناوری پیشرفته ترین است و فلزات آهنی را در حالت متمرکز از بین نمی برد.

روش تولید محفظه ای

در قرون وسطی، کیمیاگران به اصطلاح روغن ویتریول را سنتز کردند. روش محفظه ای برای این منظور از اتاقک های بزرگ مخصوصی به اندازه یک اتاق استفاده می شد که داخل آن با سرب پوشیده شده بود. در نتیجه اکسیداسیون، سطوح دیوارها با یک لایه محافظ از سولفات سرب پوشانده شد. هنگامی که مخلوطی متشکل از گوگرد و نیترات پتاسیم در مجاورت هوا سوزانده شد، پسماند جامدی از اکسیدهای نیتروژن و نمک های پتاسیم تشکیل شد و اکسید گوگرد گازی (III) آزاد شد.

توسط آب موجود در محفظه جذب شد و امکان به دست آوردن محصولی با استحکام پایین را فراهم کرد که نیاز به غلظت بیشتری داشت. پس از کشف خواص کاتالیزوری اکسیدهای نیتروژن، روش محفظه ای جای خود را به فناوری های تولیدی با کار کمتر و کارآمدتر داد.

روش های سنتز مدرن

"به سختی هیچ ماده مصنوعی دیگری وجود دارد که اغلب در فناوری استفاده می شود" - این سخنان دانشمند درخشان روسی D.I به وضوح ارزش اسید سولفوریک را مشخص می کند. امروزه در تولید آن از دو روش اکسیداسیون دی اکسید گوگرد استفاده می شود:

• تماس با استفاده از کاتالیزورهای جامد.
• برج (نیتروژن)، که در آن اکسیدهای نیتروژن گازی به عنوان کاتالیزور و اکسیژن به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند.

در روش تماسی، مخلوطی از معرف ها از طریق کاتالیزور جامد که در لایه ها قرار گرفته اند عبور داده می شود تا سطح را افزایش دهد. روش نیتروژن شامل آبیاری مواد خام با آب یا اسید رقیق در راکتورهای برج است. روش اول مولدتر و فشرده تر است، به فرد امکان می دهد محصولی با خلوص بیشتر با هزینه کمتر به دست آورد و به تدریج جایگزین رقیب نیتروژنی خود می شود.

بسیاری از شتاب دهنده های فرآیند اکسیداسیون کشف شده اند. بیشترین اثر توسط پلاتین، اکسیدهای وانادیوم V2O5 و اکسیدهای آهن Fe2O3 به نمایش گذاشته شده است. اما اولین گران است و به سرعت توسط ناخالصی های آرسنیک موجود در فاز گاز SO2 مسموم می شود. برای حفظ فعالیت کاتالیزوری اکسید آهن، دمای بالاتر از 600 درجه سانتیگراد مورد نیاز است. کاتالیزور وانادیوم به عنوان مقرون به صرفه ترین شناخته شده است - در تولید استفاده می شود.

هنگامی که SO3 در آب جذب می شود، گرمای زیادی تولید می شود و محصول به جوش می آید و یک آئروسل تشکیل می دهد. بنابراین برای تولید اولئوم از اسید 100 درصد غلیظ استفاده می شود که سپس به نسبت های لازم رقیق می شود.

خواص شیمیایی محصول

اسید سولفوریک در میان قوی ترین اسیدهای معدنی جایگاه ممتازی را به خود اختصاص می دهد. این فعالیت را می توان به راحتی با قطبیت بالای پیوند مولکولی هیدروژن-اکسیژن و بر این اساس، سهولت شکستن آن مشخص کرد. این به H2SO4 نه تنها تعدادی ویژگی مشترک برای همه ترکیبات هم رده خود می دهد، به عنوان مثال، برهمکنش اسیدها با فلزات، بلکه کیفیت های خاصی را نیز می دهد. از جمله خواص شیمیایی اصلی شایان ذکر است:

1. اقدام بر روی شاخص ها محیط اسیدی محلول های آبی رنگ تورنسل بنفش، متیل نارنجی و شاخص جهانی را تغییر می دهد - آنها قرمز می شوند.
2. واکنش تفکیک در یک محلول آبی، خواص یک الکترولیت قوی ظاهر می شود و در نتیجه تفکیک دو مرحله ای، این ترکیب به دو یون هیدروژن مثبت با بار منفرد و یک یون سولفات با بار منفی مضاعف تجزیه می شود.
3. تعامل با فلزات. اسید سولفوریک رقیق می تواند با فلزاتی که در سمت چپ هیدروژن در سری فعالیت های الکتروشیمیایی قرار دارند واکنش دهد. این یک نمک سولفات به نام سولفات و هیدروژن تولید می کند. سولفات ها بی رنگ هستند، در آب بسیار محلول هستند و به راحتی متبلور می شوند.
4. واکنش خنثی سازی در اثر برهمکنش با بازهای محلول و نامحلول نمک سولفات و آب تشکیل می شود. مولکول H2SO4 دارای دو اتم هیدروژن است، بنابراین یک اسید دوبازیک است و برای خنثی سازی کامل به دو مولکول باز نیاز دارد.
5. برهمکنش با اکسیدهای اساسی ترکیبات فلزات تک و دو ظرفیتی با اکسیژن (MgO، FeO، Li2O، Na2O) نیز در واکنش خنثی سازی شرکت می کنند. در این حالت سولفات فلز از ترکیب اکسید و آب تشکیل می شود.
6. تبادل واکنش با نمک اسیدهای ضعیف تر یا فرارتر. جابجایی اتفاق می افتد و در نتیجه یک نمک سولفات و اسید تشکیل می شود (یا یک گاز فرار آزاد می شود و آب در محلول باقی می ماند). رسوب یک رسوب سفید نامحلول BaSO4 یک واکنش کیفی به یون های سولفات است.

خواص ویژه محلول های غلیظ به دلیل ویژگی های ساختاری فرمول اسید سولفوریک: در مولکول H2SO4، اتم گوگرد با بار مثبت در حداکثر، چهارمین حالت اکسیداسیون قرار دارد. بنابراین، فقط می تواند الکترون ها را بپذیرد و خواص اکسید کننده بالایی را به ترکیب بدهد. برخی از آنها شایان ذکر است:

1. اکسیداسیون اکثر فلزات از جمله غیر فعال (روی و مس). در این واکنش ها، هیدروژن دیگر آزاد نمی شود و H2SO4 به سولفید هیدروژن، گوگرد یا اکسید گوگرد (II) احیا می شود. این با غلظت اجزای شروع و مکانی که فلز در سری فعالیت های الکتروشیمیایی اشغال می کند تعیین می شود. استثناء فلزات گروه طلا، آهن، آلومینیوم و پلاتین است، بنابراین از مخازن فولادی برای حمل و نقل جاده ای و ریلی استفاده می شود.
2. اکسیداسیون بسیاری از نافلزات در نتیجه واکنش، نافلز ترکیبی با حداکثر عدد اکسیداسیون تشکیل می دهد و H2SO4 به اکسید گوگرد (IV) احیا می شود.
3. اکسیداسیون ترکیبات پیچیده هنگام درمان نمک های پتاسیم اسیدهای هیدروهالیک (KBr یا KI)، نمک سولفات تشکیل می شود و هالوژن آزاد آزاد می شود. یون های کلرید به کلر اکسید نمی شوند و با واکنش تبادلی امکان تولید اسید هیدروکلریک را فراهم می کنند.
4. کم آبی مواد آلی. آب متصل به مواد شیمیایی در حضور H2SO4 غلیظ به راحتی از گروه های هیدروکسیل جدا می شود: اتیلن از اتیل الکل تشکیل می شود. زغال کردن کربوهیدرات ها نیز به دلیل کم آبی است.

جالب است که در طبیعت این اسید کاستیک به صورت 100٪ خالص یافت می شود: در جزیره سیسیل ایتالیا دریاچه مرگ منحصر به فردی وجود دارد که حتی حشرات و پرندگان به آن نزدیک نمی شوند. در این مکان ها دی سولفید آهن از پوسته زمین به عنوان ماده خام برای سنتز H2SO4 عمل می کند و محصول مستقیماً از پایین ترشح می کند! آتشفشان های فعال نیز کمک می کنند - آنها انتشار اسید سولفوریک را به جو زمین می ریزند که آسیب های جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می کند و باعث تغییرات جدی آب و هوا می شود.

کاربرد در اقتصاد ملی

دستاوردهای شیمی همواره در خدمت پیشرفت علمی و فناوری بوده است. توانایی اکسیداسیون بالا باعث شده است که H2SO4 به یک جزء مهم در تعدادی از صنایع تبدیل شود. استفاده می شود:

• استخراج عناصر کمیاب (تصفیه سنگ معدن اورانیوم، ایریدیوم، زیرکونیوم و اوسمیم).
• تولید کودهای معدنی، نخ‌های مولکولی بالا، رنگ‌ها و مواد پیروتکنیک؛
• سنتز معدنی نمک ها و اسیدها؛
• صنایع نساجی و چرم;
• پتروشیمی و فلزکاری؛
• صنایع غذایی (امولسیفایر افزودنی E513)؛
• صنعت خودرو (الکترولیت در باتری)؛
• تقطیر آب (معرفی برای بازگرداندن رزین ها در فیلترها).

به طور جداگانه، لازم به ذکر است سنتز آلی صنعتی - منبعی از استرها و الکل ها، مواد شوینده مصنوعی و الیاف مصنوعی. واکنش های کم آبی، هیدراتاسیون، سولفوناسیون و آلکیلاسیون غیرقابل تصور است. کارخانه های فلزکاری سطوح محصولات را از اکسیدهای تشکیل شده در هنگام گرمایش قوی تمیز می کنند. اما بخش اصلی مصرف کننده تولید کودهای معدنی (بیشتر فسفر) است. به همین دلیل، توصیه می شود که کارخانه های اسید سولفوریک در نزدیکی شرکت های تولید کننده این محصولات شیمیایی ارزشمند واقع شوند.

تمام ویژگی‌های مثبت بالا ناقص خواهد بود اگر آن را به خاطر نمی‌آوریم اسید سولفوریک و اولئوم خطرناک هستند، محصولات بسیار تهاجمی. ذرات معلق در هوا اسید اتمسفر به صورت دوره ای در نتیجه انتشار گازهای گلخانه ای از کارخانه های متالورژی و شیمیایی تشکیل می شوند و به صورت بارش می ریزند. آنها بر روی پوست و غشاهای مخاطی تأثیر می گذارند، که منجر به مشکل در تنفس می شود، سرفه و بیماری های برونش ریوی همراه با تورم حنجره را تحریک می کند.

سوختگی های شیمیایی در تماس با پوست رخ می دهد.، شدت آنها مستقیماً به غلظت و منطقه تماس بستگی دارد. هنگام بلع، درد شدید در دهان و مری ظاهر می شود، سپس استفراغ، سرفه شروع می شود، تنفس دشوار می شود و فعالیت قلبی ضعیف می شود و دوز 5 میلی گرم کشنده در نظر گرفته می شود. کمک های اولیه برای مسمومیت با بخار، تامین هوای تازه و شستشوی غشاهای مخاطی با محلول سودا است. هنگامی که روی پوست پخش می شود، ناحیه آسیب دیده با آب فراوان آبیاری می شود و بلع آن نیاز به شستشوی معده و مصرف آب آهک دارد.

اسید سولفوریکاچ 2 بنابراین 4 - مایع سنگین غیر فرار، بسیار محلول در آب (در صورت گرم شدن). t pl. = 10.3 درجه سانتی گراد، نقطه جوش = 296 درجه سانتی گراد،

رطوبت را به خوبی جذب می کند، بنابراین اغلب به عنوان یک خشک کننده عمل می کند.

تولید اسید سولفوریک H 2 SO 4.

تولید اسید سولفوریکیک فرآیند تماس است. می توان آن را به 3 مرحله تقسیم کرد:

1. رسید SO 2با سوزاندن گوگرد یا بو دادن سولفیدها.

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q،

روی + اچ 2 بنابراین 4 = ZnSO 4 + اچ 2 ,

در واکنش با قلیاها یا اکسیدهای بازی، سولفات یا هیدروفیلفات تشکیل می دهد:

CaO + H2SO4(رازب) = باaSO 4 + H 2 O،

Na 2 O + H 2 SO 4 (رازب) = NaHSO 4 + NaOH،

لازم به ذکر است که سولفات باریم یک سولفات نامحلول است، بنابراین به عنوان شاخصی برای وجود یون های سولفات استفاده می شود.

متمرکز شده استاچ 2 بنابراین 4 مس، نقره، کربن و فسفر را اکسید می کند:

2Ag + 2H 2 SO 4 = Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O،

2P + 5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O،

متمرکز شده است اچ 2 بنابراین 4 تحت شرایط عادی با ال, Cr, Fe، اما هنگام گرم شدن واکنش نشان می دهد.

متمرکز شده است اچ 2 بنابراین 4 به سرعت با آب واکنش نشان می دهد و مقدار زیادی گرما آزاد می کند.

یکی از معروف ترین و گسترده ترین ترکیبات شیمیایی است. . این در درجه اول با ویژگی های برجسته آن توضیح داده می شود. فرمول آن H2SO4 است. این یک اسید دی بازیک با محتوای گوگرد بالاتر 6+ است.

در شرایط عادی، اسید سولفوریک مایعی بی بو و بی رنگ با خواص روغنی است. در فناوری و صنایع مختلف بسیار گسترده شده است.

در حال حاضر این ماده یکی از مهمترین و فراگیرترین محصولات صنایع شیمیایی می باشد. در طبیعت، رسوبات گوگرد بومی اغلب به عنوان یک قاعده یافت نمی شود، تنها در ترکیب با سایر مواد یافت می شود. استخراج گوگرد از ترکیبات مختلف، از جمله از انواع ضایعات صنعتی، اکنون در حال توسعه است. در برخی موارد حتی گازها را می توان برای تولید گوگرد و ترکیبات مختلف با آن سازگار کرد.

خواص

اسید سولفوریک روی هر ماده ای اثر مضر می گذارد و خیلی سریع آب را از آنها خارج می کند، به طوری که بافت ها و ترکیبات مختلف شروع به زغال می کنند. اسید 100٪ یکی از قوی ترین ها است و این ترکیب دود نمی کند و از بین نمی رود

با هر فلزی به جز سرب واکنش می دهد. به شکل غلیظ شروع به اکسید شدن بسیاری از عناصر می کند.

استفاده از اسید سولفوریک

اسید سولفوریک عمدتاً در صنایع شیمیایی استفاده می شود، جایی که از آن برای تولید نیتروژن از جمله سوپر فسفات استفاده می شود که در حال حاضر یکی از رایج ترین کودها محسوب می شود. سالانه بالغ بر چند میلیون تن از این ماده تولید می شود.

در متالورژی از H2SO4 برای بررسی کیفیت محصولات حاصل استفاده می شود. هنگام نورد کردن فولاد، ممکن است ریزترک‌ها به منظور شناسایی آنها رخ دهد، قطعه در یک حمام سرب قرار می‌گیرد و با محلول اسید 25 درصد حک می‌شود. پس از این، حتی کوچکترین ترک ها را می توان با چشم غیر مسلح دید.

قبل از اعمال آبکاری روی فلز، ابتدا لازم است آن را آماده کنید - تمیز و چربی زدایی کنید. همانطور که اسید سولفوریک با فلزات واکنش می دهد، لایه نازک را حل می کند و همراه با آن، هر گونه اثر آلودگی از بین می رود. علاوه بر این، سطح فلز زبرتر می شود، که برای استفاده از نیکل، کروم یا آبکاری مس مناسب تر است.

اسید سولفوریک در فرآوری سنگهای معدنی خاص استفاده می شود و مقادیر قابل توجهی نیز در صنعت نفت مورد نیاز است، جایی که عمدتاً برای خالص سازی محصولات مختلف استفاده می شود. اغلب در صنایع شیمیایی که به طور مداوم در حال تکامل است استفاده می شود. در نتیجه، امکانات و کاربردهای بیشتری کشف می شود. از این ماده می توان برای تولید باتری های سرب اسیدی استفاده کرد.

تهیه اسید سولفوریک

مواد اولیه اصلی برای تولید اسید گوگرد و ترکیبات مختلف بر پایه آن است. علاوه بر این، همانطور که قبلا ذکر شد، استفاده از ضایعات صنعتی برای تولید گوگرد در حال حاضر در حال توسعه است. در طول بو دادن اکسیداتیو سنگ معدن سولفیدی، گازهای خارج شده حاوی SO2 هستند. برای تولید اسید سولفوریک سازگار است. اگرچه در روسیه موقعیت های پیشرو هنوز توسط تولید مبتنی بر فرآوری پیریت های گوگردی که در کوره ها سوزانده می شوند اشغال می شود. هنگامی که هوا از میان پیریت های در حال سوختن دمیده می شود، بخارهایی با محتوای SO2 بالا تشکیل می شود. رسوب دهنده های الکتریکی برای حذف سایر ناخالصی ها و بخارات خطرناک استفاده می شود. امروزه روش های مختلفی برای تولید اسید به طور فعال در تولید مورد استفاده قرار می گیرد و بسیاری از آنها با فرآوری ضایعات همراه هستند، هرچند سهم تولید سنتی بالاست.

هر اسید یک ماده پیچیده است که مولکول آن حاوی یک یا چند اتم هیدروژن و یک باقیمانده اسید است.

فرمول اسید سولفوریک H2SO4 است. در نتیجه، مولکول اسید سولفوریک حاوی دو اتم هیدروژن و باقیمانده اسیدی SO4 است.

اسید سولفوریک زمانی تشکیل می شود که اکسید گوگرد با آب واکنش می دهد

SO3+H2O -> H2SO4

اسید سولفوریک 100% خالص (مونوهیدرات) مایعی سنگین، چسبناک مانند روغن، بی رنگ و بی بو، با طعم ترش "مس" است. قبلاً در دمای +10 درجه سانتیگراد سخت می شود و به یک توده کریستالی تبدیل می شود.

اسید سولفوریک غلیظ حاوی تقریباً 95٪ H2SO4 است. و در دمای زیر 20- درجه سانتی گراد سخت می شود.

تعامل با آب

اسید سولفوریک به خوبی در آب حل می شود و به هر نسبت با آن مخلوط می شود. این مقدار زیادی گرما آزاد می کند.

اسید سولفوریک می تواند بخار آب را از هوا جذب کند. این خاصیت در صنعت برای خشک کردن گازها استفاده می شود. گازها با عبور از ظروف مخصوص با اسید سولفوریک خشک می شوند. البته این روش فقط برای گازهایی قابل استفاده است که با آن واکنشی ندارند.

مشخص است که وقتی اسید سولفوریک با بسیاری از مواد آلی به ویژه کربوهیدرات ها تماس پیدا می کند، این مواد زغال می شوند. واقعیت این است که کربوهیدرات ها نیز مانند آب حاوی هیدروژن و اکسیژن هستند. اسید سولفوریک این عناصر را از آنها می گیرد. آنچه باقی می ماند زغال سنگ است.

در محلول آبی H2SO4 نشانگرهای تورنسل و متیل نارنجی قرمز می شوند که نشان دهنده طعم ترش این محلول است.

تعامل با فلزات

مانند هر اسید دیگری، اسید سولفوریک قادر است اتم های هیدروژن را با اتم های فلزی در مولکول خود جایگزین کند. تقریباً با تمام فلزات تعامل دارد.

اسید سولفوریک رقیق شدهمانند یک اسید معمولی با فلزات واکنش می دهد. در نتیجه واکنش، نمکی با باقیمانده اسیدی SO4 و هیدروژن تشکیل می شود.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

الف اسید سولفوریک غلیظیک عامل اکسید کننده بسیار قوی است. تمام فلزات را بدون توجه به موقعیت آنها در سری ولتاژ اکسید می کند. و هنگام واکنش با فلزات، خود به SO2 کاهش می یابد. هیدروژن آزاد نمی شود.

Сu + 2 H2SO4 (conc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

روی + 2 H2SO4 (conc) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

اما فلزات گروه طلا، آهن، آلومینیوم و پلاتین در اسید سولفوریک اکسید نمی شوند. بنابراین اسید سولفوریک در مخازن فولادی حمل می شود.

نمک های اسید سولفوریک که در نتیجه چنین واکنش هایی به دست می آیند، سولفات نامیده می شوند. آنها بی رنگ هستند و به راحتی متبلور می شوند. برخی از آنها در آب بسیار محلول هستند. فقط CaSO4 و PbSO4 کمی محلول هستند. BaSO4 تقریباً در آب نامحلول است.

تعامل با پایه ها

واکنش بین اسیدها و بازها واکنش خنثی سازی نامیده می شود. در نتیجه واکنش خنثی سازی اسید سولفوریک، نمکی حاوی باقیمانده اسید SO4 و آب H2O تشکیل می شود.

نمونه هایی از واکنش های خنثی سازی اسید سولفوریک:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

اسید سولفوریک با خنثی سازی با بازهای محلول و نامحلول واکنش می دهد.

از آنجایی که مولکول اسید سولفوریک دارای دو اتم هیدروژن است و برای خنثی کردن آن به دو باز نیاز است، به عنوان یک اسید دوبازیک طبقه بندی می شود.

برهمکنش با اکسیدهای اساسی

از درس شیمی مدرسه می دانیم که اکسیدها مواد پیچیده ای هستند که حاوی دو عنصر شیمیایی هستند که یکی از آنها اکسیژن در حالت اکسیداسیون -2 است. اکسیدهای پایه را اکسیدهای فلزات 1، 2 و 3 ظرفیتی می نامند. نمونه هایی از اکسیدهای اساسی: Li2O، Na2O، CuO، Ag2O، MgO، CaO، FeO، NiO.

اسید سولفوریک در یک واکنش خنثی سازی با اکسیدهای بازی واکنش می دهد. در نتیجه این واکنش، مانند واکنش با بازها، نمک و آب تشکیل می شود. نمک حاوی باقیمانده اسید SO4 است.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

تعامل با نمک ها

اسید سولفوریک با نمک های اسیدهای ضعیف تر یا فرار واکنش می دهد و این اسیدها را از آنها جدا می کند. در نتیجه این واکنش نمکی با باقیمانده اسیدی SO4 و یک اسید تشکیل می شود

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

کاربرد اسید سولفوریک و ترکیبات آن

فرنی باریم BaSO4 قادر به جلوگیری از اشعه ایکس است. رادیولوژیست ها با پرکردن اندام های توخالی بدن انسان با آن، آنها را بررسی می کنند.

در پزشکی و ساخت و ساز، گچ طبیعی CaSO4 * 2H2O و هیدرات کریستالی سولفات کلسیم به طور گسترده ای استفاده می شود. نمک گلوبر Na2SO4 * 10H2O در پزشکی و دامپزشکی، در صنایع شیمیایی - برای تولید سودا و شیشه استفاده می شود. سولفات مس CuSO4 * 5H2O برای باغداران و کشاورزان شناخته شده است که از آن برای مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی استفاده می کنند.

اسید سولفوریک به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود: شیمیایی، فلزکاری، نفت، نساجی، چرم و غیره.