Sulfátový kyselina: vzorec a chemické vlastnosti

Jedným z prvých minerálnych kyselín, ktoré sa stalo známe, že človek - je kyselina sírová, alebo síran. Nielen, že je to, ale mnoho z jeho solí sú používané v stavebníctve, zdravotníctve, potravinárstve a na technické účely. Zatiaľ v tomto ohľade nič nezmenilo. Niekoľko charakteristík, ktorý vykazuje kyslý síran, uľahčuje nevyhnutné v chemických syntézách. Navyše prakticky vo všetkých odvetviach priemyslu a každodenného života sa používajú soli. Preto považujeme podrobnejšie, čo to je a aké sú charakteristické rysy vlastnosti.

rôzne názvy

Začnime s tým, že názvy v tejto veci veľa. Medzi nimi sú tie, ktoré sú tvorené racionálne nomenklatúry, a tie, ktoré majú historicky. Preto je táto zlúčenina je označená ako:

• síran kyselina;
• skalice;
• kyselina sírová;
• Olea.

Aj keď termín "oleum" nie je úplne vhodná pre danú látku, pretože sa jedná o zmes kyseliny sírovej a vyšších oxidu síry - SO _3.

Kyslý síran: molekulárna vzorec a štruktúra

Z hľadiska chemických skratiek napísať vzorec tejto kyseliny môžu byť tak: H _{2SO 4.} Je zrejmé, že molekula je zložená z dvoch vodíkových katiónov a aniónov zvyšok kyseliny - síranových iónov, ktoré majú 2+ náboj.

Tak v molekule, nasledujúce komunikácie:

• kovalentná polárne medzi síry a kyslíka;
• silne polárne kovalentné medzi vodíkom a zvyšok kyseliny SO _4.

Sérum obsahujúce 6 nepárové elektróny vytvára dve dvojité väzby k dvom atómami kyslíka. Dokonca aj s niekoľkými - jediné, a tie zasa - jedného atómu vodíka. V dôsledku molekulovej štruktúry umožňuje, aby boli dostatočne silné. Zároveň je vodík kácia je veľmi mobilné a jednoduché ísť, pretože síry a kyslíka je oveľa väčší elektronegativita. Vytiahnutie elektrónovú hustotu sám, predstavujú atóm vodíka parciálny kladný náboj, ktorý pri odpájaní je kompletný. Takto vytvorený kyslé roztoky, v ktorých je H ^+.

Ak hovoríme o oxidačných stavoch prvkov vo zlúčenine, vzorca kyslého síranu kde H _{2SO 4,} ľahko umožňuje výpočet: vodíka y + 1, y -2 kyslíka, síry na +6.

Ako v každej molekule, výsledný náboj je nula.

História objavu

Kyselina sulfát je známe, že ľudia od najstarších čias. Dokonca alchymisti, dostať to rôzne metódy síranu Kalcinačné. Od IX storočia, ľudia prijali a používajú túto látku. Neskôr v Európe Albertus Magnus naučili extrahovať kyselinu v procese rozkladu síranu železnatého.

Avšak žiadna z metód nebola zisková. Potom sa to stane sa známe tzv syntéza komory prevedení. Pre tento horiace síry a dusičnanu, a vyvinuli výpary absorbovanej vody. V dôsledku toho, kyslý síran tvorený.

Ešte neskôr, Briti boli schopní nájsť najlacnejší spôsob získania látky. Použili sme pyrit - Fes _2, pyrity. Jeho spaľovanie a následnou reakciou s kyslíkom, stále sú jedným z najdôležitejších priemyselných procesov pre syntézu kyseliny sírovej. Tieto suroviny viac prístupné, cenovo dostupné a kvalitné pre veľký objem výroby.

fyzikálne vlastnosti

Existuje niekoľko možností, vrátane vonkajšie, ktorý je odlišný od ostatných kyslého síranu. Fyzikálne vlastnosti možno opísať v niekoľkých bodoch:

1. Za štandardných podmienok, - kvapalina.
2. V koncentrovanom stave je ťažká, mastná, za ktorý bol nazývaný "Vitriol".
3. Hustota látky - 1,84 g / ^cm3.
4. To nemá žiadnu farbu alebo zápach.
5. Má silné "medi" chuť.
6. Rozpúšťa sa vo vode veľmi dobre, takmer neobmedzené.
7. Hygroskopický, je schopný zachytiť aj voľné a viazanej vody z tkanív.
8. Energeticky nezávislá.
9. Bod varu - 296 ° ^C
10. Topiaci pri teplote 10,3 ^° C,

Jednou z najdôležitejších vlastností tejto zlúčeniny je jej schopnosť hydratovať s vydaním veľkého množstva tepla. To je dôvod, prečo aj v škole sa deti učia, že voda sa pridáva do kyseliny v každom prípade je to nemožné, ale práve naopak. Koniec koncov, voda je ľahšia hustoty, takže sa hromadia na povrchu. Ak sa dramaticky pridať ku kyseline, sa výsledná reakčná rozpustí sa toľko energie, že sa voda začne variť a nastriekať spoločne s časticami nebezpečné látky. To môže spôsobiť vážne chemické popáleniny kože rúk.

Preto by malo byť pramienok naliať kyseliny vo vode, potom sa zmes silno zahrieva, ale nedochádza varu, a tým tiež striekajúcej.

chemické vlastnosti

Z chemického hľadiska je táto kyselina je veľmi silný, a to najmä v prípade, že sa koncentrovaný roztok. To hydrogénfosforečnan, avšak postupne sa odlúči tvoriť gidrosulfat- a sulfát anión.

Všeobecne platí, že jeho interakcie s rôznymi zlúčeninami spĺňa všetky základné reakcie typické pre túto triedu látok. Existujú príklady niekoľkých rovníc, ktoré sa zúčastňujú kyselinu sulfát. Chemické vlastnosti sa prejavujú v jeho interakcie s:

• soli;
• oxidy a hydroxidy kovov;
• amfotérne oxidy a hydroxidy;
• kovy stoja v elektrochemickej rade na vodík.

V dôsledku týchto interakcií v podstate vo všetkých prípadoch, priemerné soli vytvorené z kyseliny (sulfáty), alebo kyslé (hydrogensulfáty).

Zvláštnosťou je tiež skutočnosť, že kov zvyčajným spôsobom Me + H _{2SO 4} = meso ₄ + H ₂ ↑ roztok látky reaguje, tj. Zriedenej kyseliny. Ak vezmeme v koncentrovanej alebo vysoko nasýtený (oleum), produkty reakcie sú úplne odlišné.

Zvláštne vlastnosti kyseliny sírovej

Patrí medzi ne len koncentrovaných roztokov interakciu s kovmi. Preto je schéma, ktoré ukazuje celý princíp týchto reakcií:

1. Ak je aktívny kov, výsledkom je tvorba sírovodíka, soli a vody. To znamená, že síra sa redukuje na -2.
2. Ak je priemerná aktivita kovu, výsledok - síra, soli a vody. To znamená, že obnova síranovej ióny k voľnej síry.
3. Kovy nízka chemická aktivita (po vodíka) - oxid siričitý, soli a vody. Síra v oxidačnom stave +4.

Tiež špeciálne vlastnosti sulfát kyseliny sú schopnosť oxidovať niektoré nekovy ich najvyšším oxidačným stave a reagujú s komplexnou zlúčeniny a oxidačný je na jednoduché látky.

Spôsoby výroby priemysel

Síran proces kyselina sírová sa skladá z dvoch základných typov:

• pin;
• veží.

Obaja sú najbežnejšie spôsoby v priemysle po celom svete. Prvý prevedenie je založená na použití ako suroviny pyrity alebo pyritu síry - FeS _2. Celkom existujú tri fázy:

1. Kalcinácia suroviny sa vytvorí ako produkt spaľovania oxidu siričitého.
2. Absolvovanie plynu kyslík cez katalyzátor vanádium za vzniku oxidu sírového - _SO3.
3. Absorpčné veža sa vykonáva rozpustením anhydridu v roztoku kyseliny síranu s tvorbou vysoká koncentrácia roztoku - Olea. Veľmi ťažká olejovitá hustá kvapalina.

Druhé prevedenie - je prakticky rovnaká, ale oxidy dusíka sa používa ako katalyzátor. Pokiaľ ide o parametre, ako je kvalita produktu, náklady a spotreba energie, čistote surovín, výkonu, prvá metóda je účinnejšia a prijateľné, takže sa používa častejšie.

syntéza laboratórne

Ak chcete získať kyselinu sírovú v malých množstvách pre laboratórne testovanie, je najlepší spôsob, ako komunikovať so sírovodíkom neaktívne sírany kovov.

V týchto prípadoch sa tvorba železnatého sulfidu, a je vytvorený ako vedľajší produkt kyseliny sírovej. Pre malé štúdie, ako voľba je vhodná, avšak čistota tejto kyseliny sa nebude líšiť.

Aj v laboratóriu môže byť kvalitatívne reakcia na roztok síranu. Najbežnejšia činidlo je chlorid bária, pretože Ba ²⁺ iónov s aniónom síranu zráža biela zrazenina - baryt mlieko: H _{2SO 4} + BaCl ₂ = 2HCl + _BaSO4 ↓

najbežnejšie soľ

Sulfátový kyseliny a sulfáty, ktoré vytvára, sú dôležité zlúčeniny v mnohých priemyselných a domácich oblastiach, vrátane potravín. Soli kyseliny sírovej najčastejšie sú nasledovné:

1. Sadra (Alabaster, seleničitan). Chemický názov - vodný hydratovaný síran vápenatý. Vzorec: _CaSO4. Je používaný v stavebníctve, medicíny, priemyslu papiera a celulózy, pri výrobe šperkov.
2. Ťaživec (baryt). Síran bárnatý. Riešením je mliečna zrazenina. V pevnej forme - priehľadných kryštálov. Používa sa v optických zariadení, röntgenového žiarenia, na výrobu izolačného povlaku.
3. Mirabilit (Glauber soľ). Chemický názov - kryštalický síran sodný dekahydrát. Vzorec: Na _{2SO 4} * 10H _2O sa používa v lekárstve ako preháňadlo.

Jeden môže uviesť ako príklad mnohých solí, ktoré majú praktický význam. Avšak vyššie uvedené - najčastejšie.

Kraft lúh

Táto látka je riešenie, ktorý je tvorený tepelného spracovania dreva, tj. Celulózy. Hlavným účelom tejto súvislosti - dostať svoj likér mydlo usadzovaním. Chemické zloženie síranu roztoku je nasledovné:

• lignín;
• hydroxy;
• monosacharidy;
• fenoly;
• živice;
• a prchavé mastné kyseliny;
• sulfidy, chloridy, uhličitany a sírany sodíka.

Existujú dva hlavné typy materiálov: biela a čierna kraft lúh. Biela ide do priemyslu papiera a celulózy a čierny používané pre čierneho lúhu mydla v priemysle.

hlavné aplikácie

Ročná výroba kyseliny sírovej, je 160 miliónov EUR. Tun ročne. To je veľmi významné číslo, čo ukazuje, že je dôležité a prevalenciu tejto zlúčeniny. Existuje niekoľko odvetví a miest, kde je nutné použiť síranu kyseliny:

1. Batérie sa ako elektrolyt, a to najmä vo vedení.
2. V zariadeniach, kde hnojivo síran. Prevažná časť kyseliny je práve výroba minerálnych hnojenie rastlín. Preto je zariadenie na výrobu kyseliny sírovej a výrobu hnojív často vybudovať v blízkosti.
3. V potravinárskom priemysle ako emulgátor, označený E513 kód.
4. Početné organická syntéza ako dehydratačního činidlá, katalyzátora. Takto získané výbušninách, živice, detergenty, nylon, polypropylén a etylén, farbivá, chemických vlákien, estery a iné zlúčeniny.
5. Použitie u filtrov na čistenie vody a výrobe destilovanej vody.
6. Používa sa pri ťažbe a spracovaní vzácnych prvkov z rudy.

Tiež veľa kyseliny sírovej sa vynakladá na laboratórnych testov, kde sa vyrába miestna prostriedky.