Sulfuric acid. Formule, eigenskippen, tarieding en gebrûk

Sulfuric soere is de histoaryske namme: oalje fan vitriolo. De stúdzje fan soer begûn yn âlde tiden, yn syn geskriften, it is beskreaun: de Grykske arts Dioscorides, de Romeinske natoerûndersiker Pliniy Starshy, de islamityske algemisten Geber, Razi en Ibn Sina en oaren. Yn Sumer wie der in list fan vitriolo, dy't wurde yndield troch de kleur fan de stof. Yn ús tiid, it wurd "vitriolo" bynt kristallijn hydrateert sulfates fan divalent metalen.

Yn de 17e ieu, it Nederlânsk, Dútsk skiekundige Johann Glauber sulfuric acid krigen troch baarnende swevel mei kalium nitrate (KNO3) yn 'e oanwêzichheid fan wetterdamp. Yn 1736, Dzhoshua Uord (apteker út Londen), dizze metoade wurdt brûkt yn de produksje. Diskear kin beskôge wurde as in punt fan referinsjepunt, doe al in grutte skaal begûn wurde produsearre sulfuric acid. It Formula (H2SO4), oer it algemien fan útgien wurde ynstallearre Sweedsk gemikus Berzelius (1779-1848) stil letter.

Berzelius brûkend alphabetic karakters (oanwiisd gemyske eleminten) en legere digitale koades (oanjûn mei it nûmer yn it molekúl, atomen fan de opjûne type) fûn dat yn ien molecule befettet 1 Sulphur atom (S), twa hydrogen atomen (H) en 4 soerstofatoom (O ). Sûnt dy tiid waard it bekend kwalitative en kwantitative gearstalling fan it molekúl, dat is, yn 'e taal fan de skiekunde beskreaun sulfuric acid.

De strukturele formule, sjocht graphically de ûnderlinge regeling fan de atomen yn it molekúl en de gemyske biningen tusken har (se wurde meastal oantsjutten mei linen) ynformearret dat it sintrum fan de molekule is in Sulphur atoom dat dûbele bonded oan twa soerstofatomen. Mei de oare twa soerstofatomen oan elk dêrfan is taheakke in wetterstofbom atoom, de swevel atoom ek ferbûn troch inkele biningen.

eigenskippen

Sulfuric acid - Colorless of licht giele, taaie floeiber, oplosber yn wetter by alle konsintraasjes. It is in sterke mineraal acid. Acid is tige corrosive om metalen (konsintrearre interacts mei izer sûnder ferwaarming, en it passivates) rotsen, bisten weefsels of oare materialen. It hat hege hygroscopicity en in útsprutsen sterke oxidant eigenskippen. By in temperatuer fan 10,4 ° C acid solidifies. Wannear't ferwaarme oant 300 ° C hast 99% acid ferliest Sulphur Trioxide (SO3).

Har eigenskippen feroarje ôfhinklik de konsintraasje fan in aqueous oplossing. Der binne mienskiplike nammen binne soere oplossings. Verwässern acid wurdt beskôge as 10%. Rechargeable - fan 29 oant 32%. By konsintraasjes minder as 75% (lykas omskreaun yn ISO 2184) dat hjit de toer. As de konsintraasje fan 98%, dan is it sil wêze sulfuric acid konsintrearre. formule (Chemical of strukturele) yn alle gefallen bliuwt ûnferoare.

Wannear't oplost yn konsintrearre sulfuric acid, swevel Trioxide of oleum wurdt foarme fuming sulfuric acid, har formule kin skreaun as: H2S2O7. Net acid (H2S2O7) is in bêst it hawwen fan in ranen temperatuer fan 36 ° C. sulfuric acid hydratatie reaksje karakterisearre troch it frijkommen fan waarmte yn grutte bedraggen.

Fertinne acid wurdt reagearre mei in metalen reacting dêr't fertoant sterke oxidant eigenskippen. Dit jout it sulfuric acid, foarme formule stoffen befetsje redusearre (oant 4, 0 of -2) in swevel atoom, kinne wêze: SO2, S of H2S.

It reagearret mei net-metalen, bygelyks, koalstof of swervel:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagearret mei natrium chloride:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCL

It wurdt karakterisearre troch in electrophilic wikselje reaksje fan in wetterstofbom atoom ferbûn oan it benzene ring fan 'e swietrokige gearstalde nei -SO3H groep.

resepsje

Yn 1831, it pin waard patintearre metoade it krijen fan H2SO4, dat is op dit stuit de wichtichste. Hjoed de measte sulfuric soere wurdt produsearre mei help fan dizze metoade. De grûnstoffen brûkt sulphide erts (meastal izeren Pyrit FeS2), dat wurdt ferbaarnd yn in spesjale ûnen, dêrmei dy't in calcined gas. Sûnt it gas temperatuer is gelyk oan 900 ° C, dan waard kuolle sulfuric acid mei in konsintraasje fan 70%. It gas yn 'e Cyclone en de Electrostatic precipitator wurdt skjinmakke fan stof yn wassen tuorren mei in soere konsintraasje fan 40 en 10% fan de katalysator fergiftiget (As2O5 en fluor), wiet Electrostatic precipitators fan soere aerosol. Folgjende, de calcined gas mei dêryn 9% Sulphur dioxide (SO2), droege en spizige oan it kontakt apparatus. Oerspyljen troch 3 lagen fan Vanadium catalyst, SO2 wurdt oxidized nei SO3. Om ontbinden it foarme swevel Trioxide, konsintrearre sulfuric acid wurdt brûkt. Formule oplossing fan swevel Trioxide (SO3) yn anhydrous sulfuric acid is H2S2O7. Yn dizze foarm oleum yn stielen tanks is oerbrocht nei it konsumint dêr't it fertinje nei de winske konsintraasje.

application

Troch ferskate gemyske eigenskippen, H2SO4 hat in breed skala oan applikaasjes. Yn de produksje fan it soere sels, as electrolyte yn in lead-soere batterijen te meitsjen de ferskate cleaners, is it ek in wichtige reactant yn de gemyske yndustry. It wurdt ek brûkt wurdt yn de produksje: alcohols, keunststof, kleurstoffen, rubber, ester, kleefstoffen, eksplosiven, soaps en wasmiddelen, pharmaceuticals, pulp en papier, oalje.