Ders hedefleri: öğrenciler H 2 SO 4'ün yapısını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini bilmelidir; kimyasal reaksiyonların hızı ve kimyasal denge hakkındaki bilgilere dayanarak, sülfürik asit üretiminin altında yatan reaksiyonların seyri için koşulların seçimini haklı çıkarabilme; uygulamada sülfat ve sülfür iyonlarını belirler.

Temel kavramlar: kükürtlü anhidrit, sülfürik anhidrit, hammaddelerin karmaşık kullanımı.

Dersler sırasında

I. Organizasyonel an; ödev kontrolü

II. Yeni materyal

1. Elektronik ve yapısal formüller. Kükürt periyodik sistemin 3. periyodunda olduğu için oktet kuralına uyulmaz ve kükürt atomu on iki elektron alabilir.

(Altı kükürt elektronu bir yıldızla gösterilir.)

2. Alma. Sülfürik asit, kükürt (VI) oksidin su (SO 3 + H 2 O H 2 SO 4) ile etkileşimi ile oluşur. Sülfürik asit üretiminin bir açıklaması § 16'da (s. 37 - 42) verilmiştir.

3. Fiziksel özellikler. Sülfürik asit renksiz, ağır (= 1.84 g/cm3), uçucu olmayan bir sıvıdır. Suda çözündüğünde çok güçlü bir ısınma meydana gelir. Konsantre sülfürik asidin içine su dökmemeyi unutmayın (şekil 2)! Konsantre sülfürik asit havadaki su buharını emer. Bu, konsantre sülfürik asit içeren açık bir kap bir dengede dengelendiğinde görülebilir: bir süre sonra kap ile kap alçalır.

Pirinç. 2.

4. Kimyasal özellikler. Seyreltilmiş sülfürik asit, asitlerin karakteristik ve spesifik genel özelliklerine sahiptir (Tablo 7).

Tablo 7

Başvuru. Sülfürik asit yaygın olarak kullanılmaktadır (Şekil 3), kimya endüstrisinin ana ürünüdür.

Pirinç. 3. Sülfürik asit kullanımı: 1 - boyaların elde edilmesi; 2 - mineral gübreler; 3 - petrol ürünlerinin rafine edilmesi; 4 - bakırın elektrolitik üretimi; 5 - akülerde elektrolit; 6 - patlayıcı elde etmek; 7 - boyalar; 8 - suni ipek; 9 - glikoz; 10 - tuzlar; 11 - asitler.

Sülfürik asit, orta ve asidik olmak üzere iki dizi tuz oluşturur:

Na2SO4NaHSO4

sodyum sülfat sodyum hidrojen sülfat

(orta tuz) (asidik tuz)

Sülfürik asit tuzları yaygın olarak kullanılır, örneğin Na2S04 10H20 - sodyum sülfat kristalli hidrat (Glauber tuzu), soda, cam, tıp ve veterinerlik tıbbında kullanılır. CaSO 4 2H 2 O - kalsiyum sülfat kristal hidrat (doğal alçı) - inşaatta ve tıpta gerekli olan yarı sulu alçı elde etmek için kullanılır - alçı kalıpları uygulamak için. CuSO 4 5H 2 O - bakır (II) sülfatın kristal hidratı (bakır sülfat) - bitki zararlılarına karşı mücadelede kullanılır.

III. Yeni malzemenin güvenliğini sağlamak

1. Kışın, bazen pencere çerçeveleri arasına konsantre sülfürik asit içeren bir kap yerleştirilir. Bu ne amaçla yapılır, neden kap asitle tepeye kadar doldurulamaz?

2. Konsantre sülfürik asit, ısıtıldığında cıva ve gümüş ile bakırla reaksiyona girdiği gibi reaksiyona girer. Bu reaksiyonlar için denklemleri yazın ve oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin.

3. Sülfürler nasıl tanınır? Nerede kullanılırlar?

4. Aşağıdaki şemaları kullanarak pratik olarak mümkün olan reaksiyon denklemlerini yapın:

Hg + H2S04 (kons.)

MgCl2 + H2S04 (kons.)

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4

Al (OH) 3 + H2S04

Reaksiyon denklemlerini hazırlarken, uygulama koşullarını belirtin. Uygun olduğunda, denklemleri iyonik ve kısaltılmış iyonik biçimde yazın.

5. Reaksiyonlardaki oksitleyici ajanı adlandırın: a) sülfürik asidi metallerle seyreltin; b) metallerle konsantre sülfürik asit.

6. Sülfürik asit hakkında ne biliyorsunuz?

7. Konsantre sülfürik asit neden güçlü bir oksitleyici ajandır? Konsantre sülfürik asidin özel özellikleri nelerdir?

8. Konsantre sülfürik asit metallerle nasıl etkileşir?

9. Sülfürik asit ve tuzları nerelerde kullanılır?

1. Yanma için gerekli oksijen miktarı: a) 3.4 kg hidrojen sülfür; b) 6500 m3 hidrojen sülfür?

2. 4.5 g alüminyum ile reaksiyon için tüketilen, 0.2 kütle sülfürik asit fraksiyonu içeren bir çözeltinin kütlesi nedir?

Laboratuvar deneyleri

VI. Çözeltideki sülfat iyonlarının tanınması. Bir tüpe 1-2 ml sodyum sülfat çözeltisi, diğerine aynı miktarda çinko sülfat ve üçüncü tüpe de seyreltilmiş sülfürik asit çözeltisi dökün. Her tüpe bir çinko pelet yerleştirin ve ardından birkaç damla baryum klorür veya baryum nitrat çözeltisi ekleyin.

Görevler. 1. Sülfürik asidi tuzlarından nasıl ayırt edebilirsiniz? 2. Sülfatları diğer tuzlardan nasıl ayırt edebilirim? Moleküler, iyonik ve kısaltılmış iyonik formda yaptığınız reaksiyonların denklemlerini yazın.

IV. Ödev

Yeni konu: Sülfürik asit -H 2 BU YÜZDEN 4

1. Sülfürik asidin elektronik ve yapısal formülleri

* S - kükürt uyarılmış durumda 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

Sülfürik asit molekülünün elektronik formülü:

Sülfürik asit molekülü yapısal formülü:

1 H - -2 O -2 O

1 H - -2 O -2 O

2. Alma:

Sülfürik asit üretimi için kimyasal işlemler aşağıdaki şema ile gösterilebilir:

S + O 2 + O 2 + H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

Sülfürik asit üç aşamada elde edilir:

1. aşama. Hammadde olarak kükürt, demir pirit veya hidrojen sülfür kullanılır.

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

2 sahne. Bir V2O5 katalizörü kullanılarak oksijen ile SO2'nin SO3'e oksidasyonu

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 + Q

3 aşamalı. SO3'ün sülfürik asitlere dönüştürülmesi için su kullanılmaz. güçlü bir ısıtma ve konsantre bir sülfürik asit çözeltisi var.

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Sonuç bir oleum çözeltisidirBU YÜZDEN 3 sülfürik asit içinde.

Cihaz devre şeması(bkz. öğretici sayfa 105)

3. Fiziksel özellikler.

a) sıvı b) renksiz c) ağır (vitriol yağı) d) uçucu olmayan

d) suda çözündüğünde güçlü bir ısınma meydana gelir ( bu nedenle mutlaka sülfürik asit dökülmelidir.Su,atersi değil!)

4. Sülfürik asidin kimyasal özellikleri.

5.Uygulama: Sülfürik asit, çeşitli endüstrilerde kullanılan en önemli ürünlerden biridir. Başlıca tüketicileri mineral gübre üretimi, metalurji ve petrol ürünlerinin rafine edilmesidir. Sülfürik asit, diğer asitlerin, deterjanların, patlayıcıların, ilaçların, boyaların üretiminde, kurşun-asit piller için elektrolit olarak kullanılır. (Eğitim sayfası 103).

6.Sülfürik asit tuzları

Sülfürik asit adım adım ayrışır

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

bu nedenle iki tür tuz oluşturur - sülfatlar ve hidrosülfatlar

Örneğin: Na 2 SO 4 - sodyum sülfat (orta tuz)

Na HSO 4 - sodyum hidrojen sülfat (asidik tuz)

En yaygın olarak kullanılanlar:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O - Glauber tuzu (soda, cam üretiminde, tıpta ve

Veteriner.

СaSO 4 * 2H 2 O - alçı

СuSO 4 * 5H 2 O - bakır sülfat (tarımda kullanılır).

Laboratuvar deneyimi

Sülfürik asidin kimyasal özellikleri.

Teçhizat: Test tüpleri.

reaktifler: sülfürik asit, metil portakal, çinko, magnezyum oksit, sodyum hidroksit ve fenolftalein, sodyum karbonat, baryum klorür.

b) Gözlem tablosunu doldurun

Sülfürik asit (H2SO4), özellikle konsantre halde insanoğlunun bildiği en aşındırıcı asitlerden ve tehlikeli reaktiflerden biridir. Kimyasal olarak saf sülfürik asit, yağlı kıvamda, kokusuz ve renksiz ağır toksik bir sıvıdır. Kontak yöntemi ile kükürt dioksitin (SO2) oksidasyonu yöntemi ile elde edilir.

+ 10.5 ° C sıcaklıkta, sülfürik asit, bir sünger gibi açgözlülükle ortamdan nemi emen katılaşmış camsı kristal bir kütleye dönüşür. Sanayi ve kimyada, sülfürik asit ana kimyasal bileşiklerden biridir ve ton cinsinden üretim açısından lider konumdadır. Bu nedenle sülfürik asit "kimyanın kanı" olarak adlandırılır. Sülfürik asit yardımıyla gübreler, ilaçlar, diğer asitler, büyük, gübreler ve çok daha fazlası elde edilir.

Sülfürik asidin temel fiziksel ve kimyasal özellikleri

1. Saf haliyle (formül H2SO4) sülfürik asit, %100 konsantrasyonda, renksiz kalın bir sıvıdır. H2SO4'ün en önemli özelliği yüksek higroskopikliğidir - suyu havadan uzaklaştırma yeteneğidir. Bu sürece, büyük ölçekli bir ısı salınımı eşlik eder.
2. H2SO4 güçlü bir asittir.
3. Sülfürik aside monohidrat denir - 1 mol SO3 için 1 mol H2O (su) içerir. Etkileyici higroskopik özellikleri nedeniyle gazlardan nemi çıkarmak için kullanılır.
4. Kaynama noktası 330 ° C'dir. Bu durumda asit, SO3 ve suya ayrışır. Yoğunluk - 1.84. Erime noktası - 10.3 ° C /.
5. Konsantre sülfürik asit, güçlü bir oksitleyici ajandır. Redoks reaksiyonunu başlatmak için asidin ısıtılması gerekir. Reaksiyonun sonucu SO2'dir. S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
6. Konsantrasyona bağlı olarak, sülfürik asit metallerle farklı reaksiyona girer. Seyreltilmiş halde, sülfürik asit, voltaj aralığındaki tüm metalleri hidrojene oksitleyebilir. İstisna, oksidasyona en dayanıklı olanıdır. Seyreltilmiş sülfürik asit, tuzlar, bazlar, amfoterik ve bazik oksitlerle reaksiyona girer. Konsantre sülfürik asit, gümüş de dahil olmak üzere bir dizi voltajda tüm metalleri oksitleyebilir.
7. Sülfürik asit iki tür tuz oluşturur: asidik (bunlar hidrosülfatlardır) ve orta (sülfatlar)
8. H2SO4, bir kısmı kömüre dönüşebilen organik maddeler ve metal olmayan maddelerle aktif olarak reaksiyona girer.
9. Sülfürik anhidrit, H2SO4 içinde mükemmel bir şekilde çözünür ve oleum oluşur - sülfürik asit içinde bir SO3 çözeltisi. Dıştan, şöyle görünüyor: sülfürik asit tüttürmek, sülfürik anhidrit salmak.
10. Sulu çözeltilerdeki sülfürik asit güçlü bir dibaziktir ve suya eklendiğinde büyük miktarda ısı açığa çıkar. H2SO4'ün seyreltik çözeltileri, konsantre çözeltilerden hazırlandığında, suya küçük bir damlacıkta daha ağır bir asit eklemek gerekir, bunun tersi değil. Bu, suyun kaynamasını ve asit sıçramasını önlemek için yapılır.

Konsantre ve seyreltilmiş sülfürik asitler

Konsantre sülfürik asit çözeltileri, gümüş veya paladyumu çözebilen %40 veya daha fazla çözelti içerir.

Seyreltik sülfürik asit, konsantrasyonu %40'tan az olan çözeltileri içerir. Bunlar o kadar aktif çözeltiler değildir, ancak pirinç ve bakır ile reaksiyona girme yeteneğine sahiptirler.

Sülfürik asit üretimi

Endüstriyel ölçekte sülfürik asit üretimi 15. yüzyılda başlatıldı, ancak o zaman "vitriol yağı" olarak adlandırıldı. Daha önce insanlık sadece birkaç on litre sülfürik asit tükettiyse, modern dünyada hesaplama yılda milyonlarca tona gider.

Sülfürik asit endüstriyel olarak üretilir ve bunlardan üç tanesi vardır:

1. Iletişim yöntemi.
2. azot yolu
3. Diğer yöntemler. Diğer metodlar

Her biri hakkında ayrıntılı olarak konuşalım.

İletişim üretim yöntemi

Temas üretim yöntemi en yaygın olanıdır ve aşağıdaki görevleri yerine getirir:

• Sonuç, maksimum sayıda tüketicinin ihtiyaçlarını karşılayan bir üründür.
• Üretim sırasında çevreye verilen zarar azalır.

Temas yönteminde hammadde olarak aşağıdaki maddeler kullanılmaktadır:

• pirit (kükürt pirit);
• kükürt;
• vanadyum oksit (bu madde katalizör görevi görür);
• hidrojen sülfit;
• çeşitli metallerin sülfürleri.

Üretim sürecine başlamadan önce hammaddeler önceden hazırlanır. Başlangıç ​​için, pirit, aktif maddelerin temas alanındaki bir artış nedeniyle reaksiyonu hızlandırmayı mümkün kılan özel kırma tesislerinde ezilir. Pirit saflaştırılır: atık kayaların ve her türlü yabancı maddenin yüzeye çıktığı büyük su kaplarına daldırılır. İşlem sonunda kaldırılırlar.

Üretim kısmı birkaç aşamaya ayrılmıştır:

1. Ezme işleminden sonra pirit saflaştırılır ve 800 ° C'ye kadar sıcaklıklarda ateşlendiği fırına gönderilir. Karşı akış ilkesine göre, hazneye hava alttan verilir ve bu da piritin askıda kalmasını sağlar. Bugün bu işlem birkaç saniye sürüyor, ancak daha önce pişmesi birkaç saat sürüyordu. Kavurma işlemi sırasında, çıkarılan ve daha sonra metalurji endüstrisine aktarılan demir oksit formundaki atık ortaya çıkar. Ateşleme su buharı, O2 ve SO2 gazları üretir. Su buharından ve en küçük safsızlıklardan arındırma tamamlandığında saf kükürt oksit ve oksijen elde edilir.
2. İkinci aşamada, bir vanadyum katalizörü kullanılarak basınç altında bir ekzotermik reaksiyon gerçekleşir. Sıcaklık 420 °C'ye ulaştığında reaksiyon başlar, ancak verimi artırmak için 550 °C'ye yükseltilebilir. Reaksiyon sırasında katalitik oksidasyon gerçekleşir ve SO2, SO3 olur.
3. Üretimin üçüncü aşamasının özü şu şekildedir: oleum H2SO4'ün oluştuğu absorpsiyon kulesinde SO3 absorpsiyonu. Bu formda H2SO4 özel kaplara dökülerek (çelik ile reaksiyona girmez) nihai tüketici ile buluşmaya hazır hale gelir.

Üretim sürecinde, yukarıda da belirttiğimiz gibi, ısıtma amaçlı kullanılan çok fazla termal enerji üretilir. Birçok sülfürik asit tesisi, ek elektrik üretmek için egzoz buharını kullanan buhar türbinleri kurar.

Sülfürik asit üretmek için azotlu yöntem

Daha konsantre ve saf sülfürik asit ve oleumun elde edildiği kontakt üretim yönteminin avantajlarına rağmen, nitröz yöntemiyle çok fazla H2SO4 elde edilir. Özellikle süperfosfat tesislerinde.

H2SO4 üretimi için kükürt dioksit, hem temasta hem de azot yönteminde başlangıç ​​malzemesi olarak işlev görür. Özellikle bu amaçlar için kükürt yakılarak veya kükürtlü metallerin yakılmasıyla elde edilir.

Kükürt dioksitin kükürtlü aside işlenmesi, kükürt dioksitin oksidasyonundan ve su ilavesinden oluşur. Formül şöyle görünür:
SO2 + 1 | 2 O2 + H2O = H2SO4

Ancak kükürt dioksit doğrudan oksijenle reaksiyona girmez, bu nedenle azot yöntemiyle kükürt dioksit azot oksitler kullanılarak oksitlenir. Bu işlemde daha yüksek nitrojen oksitler (azot dioksit NO2, nitrojen trioksit NO3'ten bahsediyoruz) nitrojen oksit NO'ya indirgenir, bu da daha sonra oksijen tarafından daha yüksek oksitlere oksitlenir.

Nitröz yöntemle sülfürik asit üretimi teknik olarak iki şekilde resmileştirilir:

• Bölme.
• Kule.

Nitröz yöntemin bir takım avantajları ve dezavantajları vardır.

Nitröz yöntemin dezavantajları:

• % 75 sülfürik asit çıkıyor.
• Ürün kalitesi kötü.
• Azot oksitlerin eksik dönüşü (HNO3 ilavesi). Onların emisyonları zararlıdır.
• Asit demir, azot oksitler ve diğer safsızlıkları içerir.

Nitröz yöntemin avantajları:

• Sürecin maliyeti daha düşüktür.
• %100 geri dönüştürülebilir SO2.
• Donanım tasarımının basitliği.

Sülfürik asit üretimi için başlıca Rus tesisleri

Ülkemizde yıllık H2SO4 üretimi altı rakamla hesaplanmıştır - yaklaşık 10 milyon tondur. Rusya'nın önde gelen sülfürik asit üreticileri, ayrıca ana tüketicileri olan şirketlerdir. Faaliyet alanı mineral gübre üretimi olan firmalardan bahsediyoruz. Örneğin, "Balakovo Mineral Gübreler", "Ammofos".

Doğu Avrupa'nın en büyük titanyum dioksit üreticisi olan Kırım Titanyumu, Kırım'daki Armyansk'ta faaliyet gösteriyor. Ayrıca tesis, sülfürik asit, mineral gübreler, demir sülfat vb. Üretimi yapmaktadır.

Çeşitli türlerde sülfürik asit birçok fabrika tarafından üretilmektedir. Örneğin, pil sülfürik asit, Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, vb. Tarafından üretilir.

Oleum, UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, PO Kirishinefteorgsintez, vb. Tarafından üretilmektedir.

Yüksek saflıkta sülfürik asit, OHK Shchekinoazot, Bileşen-Reaktif tarafından üretilir.

Kullanılmış sülfürik asit, ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk fabrikalarından satın alınabilir.

Teknik sülfürik asit üreticileri Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Çinko Fabrikası, Electrozinc, vb.

H2SO4 üretiminde piritin ana hammadde olması ve bunun zenginleştirme işletmelerinin israfı olması nedeniyle tedarikçileri Norilsk ve Talnakh zenginleştirme fabrikalarıdır.

H2SO4 üretiminde dünya liderlerini sırasıyla 30 milyon ton ve 60 milyon ton ile ABD ve Çin işgal ediyor.

Sülfürik asit uygulama kapsamı

Dünya yılda yaklaşık 200 milyon ton H2SO4 tüketiyor ve bundan geniş bir ürün yelpazesi üretiliyor. Sülfürik asit, endüstriyel kullanım açısından avucunu diğer asitler arasında haklı olarak tutar.

Bildiğiniz gibi, sülfürik asit kimya endüstrisinin en önemli ürünlerinden biridir, bu nedenle sülfürik asidin uygulama alanı oldukça geniştir. H2SO4 kullanmanın ana yönleri aşağıdaki gibidir:

• Sülfürik asit, mineral gübrelerin üretimi için devasa hacimlerde kullanılır ve bu, toplam tonajın yaklaşık %40'ını alır. Bu nedenle H2SO4 tesisleri gübre tesislerinin yanına kurulur. Bunlar amonyum sülfat, süperfosfat vb. Üretimlerinde sülfürik asit saf halde alınır (%100 konsantrasyon). Bir ton amofos veya süperfosfat üretmek için 600 litre H2SO4 gerekir. Tarımda çoğu durumda kullanılan bu gübrelerdir.
• H2SO4 patlayıcı üretimi için kullanılır.
• Petrol ürünlerinin rafine edilmesi. Gazyağı, benzin, mineral yağlar elde etmek için sülfürik asit kullanımıyla oluşan hidrokarbon saflaştırması gereklidir. Hidrokarbonların saflaştırılması için petrol arıtma sürecinde, bu endüstri dünya H2SO4 tonajının %30'unu "almaktadır". Ayrıca sülfürik asit ile yakıtın oktan sayısı artırılır ve petrol üretimi sırasında kuyular arıtılır.
• Metalurji endüstrisinde. Metalurjide sülfürik asit, tel, sac metalin kireçten arındırılması ve paslanması için ve ayrıca demir dışı metallerin üretiminde alüminyumun geri kazanılması için kullanılır. Metal yüzeyler bakır, krom veya nikel ile kaplanmadan önce yüzey sülfürik asit ile aşındırılır.
• İlaç üretiminde.
• Boya üretiminde.
• Kimya endüstrisinde. H2SO4, deterjan, etil alkol, böcek ilacı vb. İmalatında kullanılır ve onsuz bu işlemler imkansızdır.
• Bilinen diğer asitlerin üretimi için, endüstriyel amaçlar için kullanılan organik ve inorganik bileşikler.

Sülfürik asit tuzları ve kullanımları

En önemli sülfürik asit tuzları:

• Glauber tuzu Na2SO4 · 10H2O (kristal sodyum sülfat). Uygulama kapsamı oldukça geniştir: veterinerlik ve tıpta cam, soda üretimi.
• Baryum sülfat BaSO4, kauçuk, kağıt, beyaz mineral boya üretiminde kullanılmaktadır. Ayrıca mide floroskopisi için tıpta vazgeçilmezdir. Bu prosedür için "baryum lapası" yapmak için kullanılır.
• Kalsiyum sülfat CaSO4. Doğada alçıtaşı CaSO4 2H2O ve anhidrit CaSO4 şeklinde bulunabilir. Alçı CaSO4 · 2H2O ve kalsiyum sülfat tıpta ve inşaatta kullanılmaktadır. Alçıtaşı ile 150 - 170 ° C sıcaklığa ısıtıldığında, kısmi dehidrasyon meydana gelir, bunun sonucunda bize kaymaktaşı olarak bilinen yanmış alçı elde edilir. Su ile meyilli kıvama gelene kadar kaymaktaşı yoğrulur, kütle hızla sertleşir ve bir tür taşa dönüşür. İnşaat işlerinde aktif olarak kullanılan kaymaktaşının bu özelliğidir: ondan dökümler ve döküm kalıpları yapılır. Sıva işlerinde bağlama malzemesi olarak kaymaktaşı vazgeçilmezdir. Travma bölümlerinin hastalarına özel sabit sabit bandajlar verilir - kaymaktaşı bazında yapılır.
• Demir vitriol FeSO4 · 7H2O, mürekkebin hazırlanmasında, ahşabın emprenye edilmesinde ve ayrıca tarımsal faaliyetlerde zararlıların yok edilmesi için kullanılır.
• Şap KCr (SO4) 2 · 12H2O, KAl (SO4) 2 · 12H2O vb. boya üretiminde ve tabaklama sanayinde (deri tabaklama) kullanılmaktadır.
• Bakır sülfat CuSO4 · 5H2O birçoğunuz ilk elden biliyorsunuz. Bitki hastalıkları ve zararlılarına karşı mücadelede tarımda aktif bir yardımcıdır - tahıl turşusu ve bitkileri püskürtmek için sulu bir CuSO4 · 5H2O çözeltisi kullanılır. Bazı mineral boyaların hazırlanmasında da kullanılır. Ve günlük yaşamda duvarlardan küfü çıkarmak için kullanılır.
• Alüminyum sülfat - kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde kullanılır.

Seyreltilmiş sülfürik asit, kurşun-asit akülerde elektrolit olarak kullanılır. Ayrıca deterjan ve gübre üretiminde de kullanılmaktadır. Ancak çoğu durumda oleum şeklinde gelir - H2SO4'te bir SO3 çözeltisidir (diğer oleum formüllerini de bulabilirsiniz).

Muhteşem gerçek! Oleum, konsantre sülfürik asitten kimyasal olarak daha aktiftir, ancak buna rağmen çelikle reaksiyona girmez! Bu nedenle taşınması sülfürik asidin kendisinden daha kolaydır.

"Asitlerin kraliçesi" nin kullanım kapsamı gerçekten geniştir ve endüstride nasıl kullanıldığını anlatmak zordur. Ayrıca gıda endüstrisinde, su arıtmada, patlayıcıların sentezinde ve daha birçok amaç için emülgatör olarak kullanılır.

Sülfürik asit görünümünün tarihi

Aramızda kim bakır sülfat duymadı? Böylece, antik çağda incelendi ve yeni çağın başlangıcındaki bazı çalışmalarda, bilim adamları vitriolün kökenini ve özelliklerini tartıştılar. Vitriol, Romalı doğa araştırmacısı Yaşlı Pliny olan Yunan doktor Dioscorides tarafından incelenmiştir ve yazılarında yürütülen deneyler hakkında yazmışlardır. Tıbbi amaçlar için, eski şifacı İbn Sina tarafından çeşitli vitriol maddeleri kullanıldı. Metalurjide vitriolün nasıl kullanıldığı, antik Yunanistan'ın Panopolisli Zosima simyacılarının eserlerinde belirtilmiştir.

Sülfürik asit üretmenin ilk yöntemi, potasyum şapı ısıtma işlemidir ve 13. yüzyılın simya literatüründe bununla ilgili bilgiler vardır. O zaman, şapın bileşimi ve sürecin özü simyacılar tarafından bilinmiyordu, ancak 15. yüzyılda zaten sülfürik asidin kimyasal sentezini bilerek sürdürmeye başladılar. İşlem şu şekildeydi: simyacılar, nitrik asit ile ısıtırken bir kükürt ve antimon (III) sülfit Sb2S3 karışımını işlemden geçirdiler.

Avrupa'da ortaçağda sülfürik asit "vitriol yağı" olarak adlandırıldı, ancak daha sonra adı vitriol asit olarak değiştirildi.

17. yüzyılda Johann Glauber, potasyum nitrat ve doğal kükürtün su buharı varlığında yanması sonucu sülfürik asit elde etti. Kükürtün nitrat ile oksidasyonu sonucunda su buharı ile reaksiyona giren kükürt oksit elde edilmiş ve bunun sonucunda yağlı kıvamda bir sıvı elde edilmiştir. Vitriol yağıydı ve sülfürik asit için bu isim bugün hala var.

Londralı eczacı Ward Joshua, bu reaksiyonu 18. yüzyılın otuzlu yıllarında endüstriyel sülfürik asit üretimi için kullandı, ancak Orta Çağ'da tüketimi birkaç on kilogramla sınırlıydı. Kullanım kapsamı dardı: simya deneyleri, değerli metallerin saflaştırılması ve eczacılık için. Berthollet tuzu içeren özel kibritlerin imalatında az miktarda konsantre sülfürik asit kullanılmıştır.

Rusya'da, vitriol asit sadece 17. yüzyılda ortaya çıktı.

İngiltere, Birmingham'da John Roebuck, 1746'da yukarıdaki yöntemi sülfürik asit üretmek için uyarladı ve üretime başladı. Bunu yaparken, cam kaplardan daha ucuz olan güçlü, büyük kurşunlu odalar kullandı.

Sanayide bu yöntem yaklaşık 200 yıldır yerini koruyor ve haznelerde %65 sülfürik asit elde ediliyordu.

Zamanla, İngiliz Glover ve Fransız kimyager Gay-Lussac, işlemin kendisini geliştirdi ve% 78'lik bir konsantrasyonla sülfürik asit elde edilmeye başlandı. Ancak örneğin boyaların üretimi için böyle bir asit uygun değildi.

19. yüzyılın başlarında, kükürt dioksiti sülfürik anhidrite oksitlemenin yeni yolları keşfedildi.

Başlangıçta bu azot oksitler kullanılarak yapıldı ve daha sonra katalizör olarak platin kullanıldı. Kükürt dioksiti oksitlemek için bu iki yöntem daha da geliştirilmiştir. Kükürt dioksitin platin ve diğer katalizörler üzerinde oksidasyonu, temas yöntemi olarak anılmaya başlandı. Ve bu gazın nitrojen oksitlerle oksidasyonuna sülfürik asit üretmek için nitroz yöntemi denir.

İngiliz asetik asit tüccarı Peregrine Phillips, yalnızca 1831'de kükürt (VI) oksit ve konsantre sülfürik asit üretimi için ekonomik bir işlemin patentini aldı ve bugün dünya tarafından üretimi için bir temas yöntemi olarak bilinen kişi o.

Süperfosfat üretimi 1864'te başladı.

Avrupa'da on dokuzuncu yüzyılın seksenlerinde, sülfürik asit üretimi 1 milyon tona ulaştı. Ana üreticiler, dünyadaki toplam sülfürik asit hacminin %72'sini üreten Almanya ve İngiltere idi.

Sülfürik asidin taşınması zahmetli ve sorumlu bir iştir.

Sülfürik asit, tehlikeli kimyasallar sınıfına aittir ve cilt ile teması halinde ciddi yanıklara neden olur. Ayrıca insanlarda kimyasal zehirlenmelere neden olabilir. Taşıma sırasında belirli kurallara uyulmaması durumunda, sülfürik asit patlayıcı özelliğinden dolayı hem insanlara hem de çevreye çok fazla zarar verebilir.

Sülfürik asit, tehlike sınıfı 8 olarak belirlenmiştir ve özel olarak eğitilmiş ve eğitimli profesyoneller tarafından taşınmalıdır. Sülfürik asidin teslimi için önemli bir koşul, tehlikeli malların taşınması için özel olarak geliştirilmiş Kurallara uygunluktur.

Karayolu ile ulaşım aşağıdaki kurallara göre gerçekleştirilir:

1. Taşıma için özel kaplar, sülfürik asit veya titanyum ile reaksiyona girmeyen özel bir çelik alaşımdan yapılmıştır. Bu tür kaplar oksitlenmez. Tehlikeli sülfürik asit, özel sülfürik asit kimyasal tanklarında taşınır. Tasarımda farklılık gösterirler ve sülfürik asit tipine bağlı olarak nakliye sırasında seçilirler.
2. Dumanlı asit taşınırken, asidin kimyasal özelliklerini korumak için gerekli sıcaklık rejiminin korunduğu özel izotermal termos tankları kullanılır.
3. Sıradan asit taşınırsa, bir sülfürik asit tankı seçilir.
4. Sülfürik asidin dumanlı, susuz, konsantre, piller, eldiven gibi karayoluyla taşınması özel kaplarda gerçekleştirilir: tanklar, variller, kaplar.
5. Tehlikeli madde taşımacılığı ancak elinde ADR sertifikası bulunan sürücüler tarafından gerçekleştirilebilir.
6. Seyahat süresinde herhangi bir kısıtlama yoktur, çünkü nakliye sırasında izin verilen hıza kesinlikle uymanız gerekir.
7. Taşıma sırasında, kalabalık yerleri ve üretim tesislerini atlayarak çalışması gereken özel bir rota inşa edilir.
8. Taşıma, özel işaretlere ve tehlike işaretlerine sahip olmalıdır.

İnsanlar için sülfürik asidin tehlikeli özellikleri

Sülfürik asit insan vücudu için artan bir tehlike oluşturur. Toksik etkisi sadece cilt ile doğrudan temas halinde değil, aynı zamanda buharlarının solunması üzerine, kükürt dioksit salındığında ortaya çıkar. Tehlikeli maruz kalma şunları kapsar:

• Solunum sistemi;
• Cilt bütünlükleri;
• Mukoza zarları.

Genellikle sülfürik asidin bir parçası olan arsenik, vücudun zehirlenmesini artırabilir.

Önemli! Bildiğiniz gibi asit cilde temas ettiğinde ciddi yanıklar meydana gelir. Sülfürik asit buharlarıyla zehirlenme daha az tehlikeli değildir. Havadaki güvenli bir sülfürik asit dozu, 1 metrekare başına sadece 0,3 mg'dır.

Sülfürik asit mukoza zarlarına veya cilde bulaşırsa, iyi iyileşmeyen ciddi bir yanık ortaya çıkar. Yanığın ölçeği etkileyiciyse, mağdur, zamanında nitelikli tıbbi yardım sağlanmadığında ölüme bile yol açabilecek bir yanık hastalığı geliştirir.

Önemli! Bir yetişkin için öldürücü sülfürik asit dozu litre başına sadece 0.18 cm3'tür.

Tabii ki, asidin toksik etkisini günlük yaşamda “deneyimlemek” sorunludur. Çoğu zaman, bir çözelti ile çalışırken endüstriyel güvenliğin ihmal edilmesi nedeniyle asit zehirlenmesi meydana gelir.

Üretimdeki teknik arızalar veya dikkatsizlik nedeniyle sülfürik asit buharları ile toplu zehirlenmeler meydana gelebilir ve atmosfere büyük bir salınım meydana gelir. Bu tür durumları önlemek için, görevi tehlikeli asitlerin kullanıldığı üretimin işleyişini kontrol etmek olan özel hizmetler çalışır.

Sülfürik asit zehirlenmesinde hangi belirtiler görülür?

Asit yutulmuşsa:

• Sindirim organları bölgesinde ağrı.
• Mide bulantısı ve kusma.
• Şiddetli bağırsak bozukluklarının bir sonucu olarak dışkı bozukluğu.
• Ağır tükürük.
• Böbrekler üzerindeki toksik etkilerden dolayı idrar kırmızımsı olur.
• Larinks ve boğazın şişmesi. Hırıltı, ses kısıklığı var. Boğulma nedeniyle ölümcül olabilir.
• Diş etlerinde kahverengi lekeler belirir.
• Cilt maviye döner.

Derinin yanması ile, yanık hastalığına özgü tüm komplikasyonlar olabilir.

Buharlarla zehirlenme sırasında aşağıdaki resim görülür:

• Gözlerin mukoza zarının yanıkları.
• Burun kanaması.
• Solunum yollarının mukoza zarlarının yanıkları. Bu durumda, mağdur güçlü bir ağrı semptomu yaşar.
• Boğulma semptomları ile gırtlak şişmesi (oksijen eksikliği, cilt maviye döner).
• Zehirlenme şiddetli ise bulantı ve kusma olabilir.

Bilmek önemlidir! Yuttuktan sonra asit zehirlenmesi, buharların solunmasından kaynaklanan zehirlenmeden çok daha tehlikelidir.

Sülfürik asidin yenilgisi için ilk yardım ve terapötik prosedürler

Sülfürik asit ile temas için aşağıdaki gibi hareket edin:

• İlk adım ambulans çağırmaktır. Sıvı içeri girerse, mideyi ılık suyla yıkayın. Bundan sonra küçük yudumlarda 100 gram ayçiçeği veya zeytinyağı içmeniz gerekecektir. Ayrıca bir parça buz yutmalı, süt içmeli veya yanmış magnezya içmelisiniz. Bu, sülfürik asit konsantrasyonunu azaltmak ve insan durumunu hafifletmek için yapılmalıdır.
• Asit gözünüze kaçarsa, akan suyla durulamanız ve ardından bir dikain ve novokain çözeltisi ile damlatmanız gerekir.
• Asit cilde bulaşırsa, yanmış bölgeyi akan su altında iyice yıkayın ve sodalı bir bandaj uygulayın. Durulama yaklaşık 10-15 dakika sürer.
• Buharlarla zehirlenme durumunda, temiz havaya çıkmanız ve etkilenen mukoza zarlarını mümkün olduğu kadar suyla yıkamanız gerekir.

Hastane ortamında tedavi, yanık alanına ve zehirlenme derecesine bağlı olacaktır. Anestezi sadece novokain ile yapılır. Enfeksiyon alanında enfeksiyon gelişmesini önlemek için hastaya bir antibiyotik tedavisi kürü seçilir.

Mide kanaması için plazma enjekte edilir veya kan transfüzyonu yapılır. Ameliyatla kanamanın kaynağı ortadan kaldırılabilir.

1. Sülfürik asit %100 saf haliyle doğada bulunur. Örneğin, İtalya'da, Sicilya'da, Ölü Deniz'de benzersiz bir fenomen görebilirsiniz - sülfürik asit doğrudan alttan sızar! Ve olan şudur: yerkabuğundan gelen pirit, bu durumda oluşumu için bir hammadde görevi görür. Bu yere Ölüm Gölü de denir ve böcekler bile oraya uçmaktan korkar!
2. Büyük volkanik patlamalardan sonra, dünya atmosferinde sıklıkla sülfürik asit damlacıkları bulunabilir ve bu gibi durumlarda "suçlu" çevre için olumsuz sonuçlar doğurabilir ve ciddi iklim değişikliklerine neden olabilir.
3. Sülfürik asit aktif bir su emicidir, bu nedenle gaz kurutucu olarak kullanılır. Eskiden odalarda camlar buğulanmasın diye bu asit kavanozlara dökülerek pencere açıklıklarının camları arasına konulurdu.
4. Asit yağmurlarının ana nedeni sülfürik asittir. Asit yağmuru oluşumunun ana nedeni, suda çözündüğünde sülfürik asit oluşturan kükürt dioksit ile hava kirliliğidir. Buna karşılık, fosil yakıtlar yakıldığında kükürt dioksit açığa çıkar. Son yıllarda incelenen asit yağmurlarında nitrik asit içeriği artmıştır. Bunun nedeni kükürt dioksit emisyonlarındaki azalmadır. Bu gerçeğe rağmen, sülfürik asit asit yağmurlarının ana nedeni olmaya devam etmektedir.

Size sülfürik asit ile yapılan ilginç deneylerden oluşan bir video seçkisi sunuyoruz.

Şekere döküldüğünde sülfürik asidin reaksiyonunu düşünün. Sülfürik asit şekerli erlene girdiğinde ilk saniyelerde karışım koyulaşır. Birkaç saniye sonra madde siyaha döner. Ardından eğlenceli kısım geliyor. Kütle hızla büyümeye başlar ve şişeden dışarı tırmanmaya başlar. Çıkışta, gözenekli kömüre benzer, ilk hacmi 3-4 kat aşan gururlu bir madde elde ediyoruz.

Videonun yazarı, Coca-Cola'nın hidroklorik asit ve sülfürik asit ile reaksiyonunu karşılaştırmayı önerir. Coca-Cola'yı hidroklorik asit ile karıştırırken hiçbir görsel değişiklik gözlenmez, ancak sülfürik asit ile karıştırıldığında Coca-Cola kaynamaya başlar.

Sülfürik asit tuvalet kağıdına bulaştığında ilginç bir etkileşim gözlemlenebilir. Tuvalet kağıdı selülozdan oluşur. Asit çarptığında, selüloz molekülü, serbest karbon salınımı ile anında yok edilir. Ahşabın üzerine asit bulaştığında da benzer bir kömürleşme gözlemlenebilir.

Konsantre asitli şişeye küçük bir parça potasyum ekliyorum. İlk saniyede duman çıkar, ardından metal anında alevlenir, tutuşur ve patlayarak parçalara ayrılır.

Bir sonraki deneyde, sülfürik asit bir kibritle çarptığında alevlenir. Deneyin ikinci bölümünde asetonlu alüminyum folyo ve içinde kibrit daldırılır. Folyo, büyük miktarda dumanın salınması ve tamamen çözülmesiyle anında ısıtılır.

Sülfürik aside kabartma tozu eklendiğinde ilginç bir etki gözlemlenir. Soda anında sarıya döner. Reaksiyon, şiddetli bir kaynama ve hacim artışı ile gerçekleşir.

Yukarıdaki tüm deneyleri evde yapmamanızı şiddetle tavsiye ederiz. Sülfürik asit çok aşındırıcı ve toksik bir maddedir. Bu tür deneyler, cebri havalandırma ile donatılmış özel odalarda yapılmalıdır. Sülfürik asit ile reaksiyonlarda açığa çıkan gazlar çok zehirlidir ve solunum yollarında hasara ve vücudun zehirlenmesine neden olabilir. Ayrıca cilt ve solunum organları için kişisel koruyucu ekipmanlarda da benzer deneyler yapılmaktadır. Kendine dikkat et!

Asitler, hidrojen atomları ve asidik kalıntılardan oluşan kimyasal bileşiklerdir, örneğin SO4, SO3, PO4, vb. İnorganik ve organiktirler. Birincisi hidroklorik, fosforik, sülfür, nitrik, sülfürik asit içerir. İkincisi - asetik, palmitik, formik, stearik vb.

sülfürik asit nedir

Bu asit, iki hidrojen atomu ve asidik bir SO4 kalıntısından oluşur. H2SO4 formülüne sahiptir.

Sülfürik asit veya aynı zamanda sülfat olarak da adlandırılır, inorganik oksijen içeren diasitlere atıfta bulunur. Bu madde en agresif ve kimyasal olarak aktif olanlardan biri olarak kabul edilir. Çoğu kimyasal reaksiyonda oksitleyici bir ajan olarak görev yapar. Bu asit konsantre veya seyreltilmiş halde kullanılabilir, bu iki durumda biraz farklı kimyasal özelliklere sahiptir.

Fiziki ozellikleri

Normal şartlar altında sülfürik asit sıvı haldedir, kaynama noktası yaklaşık 279.6 santigrat derece, katı kristallere dönüştüğünde donma noktası yüzde yüz için yaklaşık -10 derece ve yüzde 95 için yaklaşık -20 derecedir.

Saf yüzde yüz sülfat asidi, suyun yoğunluğunun neredeyse iki katı - 1840 kg / m3 olan kokusuz ve renksiz yağlı sıvı bir maddedir.

Sülfat asidinin kimyasal özellikleri

Sülfürik asit metaller, bunların oksitleri, hidroksitleri ve tuzları ile reaksiyona girer. Su ile çeşitli oranlarda seyreltilmiş, farklı şekillerde davranabilir, bu nedenle, konsantre ve zayıf bir sülfürik asit çözeltisinin özelliklerini ayrı ayrı daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

Konsantre sülfürik asit çözeltisi

Konsantre bir çözelti, yüzde 90 sülfat asidi içeren bir çözeltidir. Böyle bir sülfürik asit çözeltisi, metal olmayanlar, hidroksitler, oksitler ve tuzların yanı sıra düşük aktif metallerle bile reaksiyona girebilir. Böyle bir sülfat asit çözeltisinin özellikleri, konsantre nitrat asidinin özelliklerine benzer.

metallerle etkileşim

Konsantre bir sülfat asidi çözeltisinin, elektrokimyasal metal voltaj serilerinde (yani, en aktif olmayanlarla) hidrojenin sağında bulunan metallerle kimyasal reaksiyonu sırasında, bu tür maddeler oluşur: birlikte olduğu metalin sülfat etkileşime girer, su ve kükürt dioksit. Listelenen maddelerin oluşturduğu etkileşimin bir sonucu olarak metaller arasında bakır (cuprum), cıva, bizmut, gümüş (argentum), platin ve altın (aurum) bulunur.

Aktif olmayan metallerle etkileşim

Voltaj serisinde hidrojenin solundaki metallerle, konsantre sülfürik asit biraz farklı davranır. Böyle bir kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak, aşağıdaki maddeler oluşur: belirli bir metalin sülfatı, hidrojen sülfür veya saf kükürt ve su. Böyle bir reaksiyonun gerçekleştiği metaller arasında ayrıca demir (ferum), magnezyum, mangan, berilyum, lityum, baryum, kalsiyum ve alüminyum, krom, nikel ve titanyum - onlarla konsantre sülfat asidi etkileşime girmez.

Metal olmayanlarla etkileşim

Bu madde güçlü bir oksitleyici ajandır, bu nedenle örneğin karbon (karbon) ve kükürt gibi metal olmayanlarla redoks kimyasal reaksiyonlarına katılabilir. Bu tür reaksiyonların bir sonucu olarak, su zorunlu olarak salınır. Bu madde karbona eklendiğinde karbondioksit ve kükürt dioksit de açığa çıkar. Ve kükürde asit eklersek, sadece kükürt dioksit ve su elde ederiz. Böyle bir kimyasal reaksiyonda, sülfat asidi oksitleyici bir ajan görevi görür.

Organik maddelerle etkileşim

Karbonizasyon, sülfürik asidin organik maddelerle reaksiyonları arasında ayırt edilebilir. Bu süreç, belirli bir madde kağıt, şeker, lif, tahta vb. ile çarpıştığında meydana gelir. Bu durumda, her durumda karbon açığa çıkar. Reaksiyon sırasında oluşan karbon, fazlası ile sülfürik asit ile kısmen reaksiyona girebilir. Fotoğraf, şekerin orta konsantrasyonda bir sülfat asidi çözeltisi ile reaksiyonunu göstermektedir.

tuzlarla reaksiyonlar

Ayrıca konsantre bir H2SO4 çözeltisi kuru tuzlarla reaksiyona girer. Bu durumda, tuzun yapısında bulunan bir metal sülfatın ve tuzun bileşiminde bulunan kalıntı ile bir asidin oluştuğu standart bir değişim reaksiyonu meydana gelir. Ancak konsantre sülfürik asit, tuz çözeltileri ile reaksiyona girmez.

Diğer maddelerle etkileşim

Ayrıca, bu madde metal oksitler ve bunların hidroksitleri ile reaksiyonlara girebilir, bu durumlarda değişim reaksiyonları meydana gelir, ilkinde metal sülfat ve su salınır, ikincisinde aynı şey.

Zayıf bir sülfat asit çözeltisinin kimyasal özellikleri

Seyreltilmiş sülfürik asit birçok madde ile reaksiyona girer ve tüm asitlerle aynı özelliklere sahiptir. Konsantre olanın aksine, yalnızca aktif metallerle, yani bir dizi voltajda hidrojenin solundakilerle etkileşime girer. Bu durumda, herhangi bir asit durumunda olduğu gibi aynı ikame reaksiyonu meydana gelir. Bu hidrojen üretir. Ayrıca, böyle bir asit çözeltisi, tuz çözeltileri ile etkileşime girer, bunun sonucunda, yukarıda tartışılan, oksitlerle - tıpkı konsantre gibi, hidroksitlerle - aynı şekilde bir değişim reaksiyonu meydana gelir. Sıradan sülfatlara ek olarak, hidroksit ve sülfürik asit etkileşiminin ürünü olan hidrosülfatlar da vardır.

Çözeltinin sülfürik asit veya sülfat içerip içermediği nasıl anlaşılır

Çözeltide bu maddelerin bulunup bulunmadığını belirlemek için, öğrenmenizi sağlayan sülfat iyonları için özel bir kalitatif reaksiyon kullanılır. Çözeltiye baryum veya bileşiklerinin eklenmesinden oluşur. Bu, sülfatların veya sülfürik asidin varlığını gösteren beyaz bir çökelti (baryum sülfat) ile sonuçlanabilir.

Sülfürik asit nasıl çıkarılır

Bu maddenin endüstriyel üretiminin en yaygın yöntemi demir piritten ekstraksiyonudur. Bu süreç, her birinde belirli bir kimyasal reaksiyonun gerçekleştiği üç aşamada gerçekleşir. Onları düşünelim. İlk olarak, pirite oksijen eklenir, bunun sonucunda daha sonraki reaksiyonlar için kullanılan ferum oksit ve kükürt dioksit oluşur. Bu etkileşim yüksek sıcaklıklarda gerçekleşir. Bunu, vanadyum oksit olan bir katalizör varlığında oksijen ilave edilerek kükürt trioksitin elde edildiği bir aşama takip eder. Şimdi, son aşamada, ortaya çıkan maddeye su eklenerek sülfat asitleri elde edilir. Bu, sülfat asidinin endüstriyel üretimi için en yaygın işlemdir, en sık kullanılır, çünkü pirit bu makalede açıklanan maddenin sentezi için uygun olan en uygun fiyatlı hammaddedir. Bu işlemle elde edilen sülfürik asit, çeşitli endüstrilerde kullanılır - hem kimyada hem de diğer birçok sektörde, örneğin, petrol rafine etmede, cevher hazırlamada, vb. Kullanımı ayrıca birçok sentetik elyafın üretim teknolojisinde de sıklıkla sağlanır. .. .

Sülfürik asidin fiziksel özellikleri:
Ağır yağlı sıvı ("vitriol yağı");
yoğunluk 1.84 g / cm3; uçucu olmayan, suda iyi çözünür - güçlü ısıtma ile; t ° pl. = 10.3°C, bp t° = 296 ° C, çok higroskopik, dehidrasyon özelliklerine sahiptir (kağıt, odun, şekerin karbonizasyonu).

Hidratasyon ısısı o kadar yüksektir ki karışım kaynayabilir, sıçrayabilir ve yanıklara neden olabilir. Bu nedenle, suya asit eklemek gerekir, bunun tersi değil, çünkü aside su eklendiğinde, açığa çıkan tüm ısının konsantre olacağı asidin yüzeyinde daha hafif su olacaktır.

Sülfürik asidin endüstriyel üretimi (temas yöntemi):

1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 V 2 O 5 → 2SO 3

3) nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3 (oleum)

Ezilmiş saflaştırılmış yaş pirit (pirit) yukarıdan kavrulmak üzere fırına dökülür. akışkan yatak". Oksijenle zenginleştirilmiş hava alttan geçirilir (karşı akış prensibi).
Bileşimi SO 2, O 2, su buharı (pirit ıslaktı) ve en küçük kül parçacıkları (demir oksit) olan fırın gazı fırından çıkar. Gaz, katı parçacıkların (bir siklon ve bir elektrostatik çökelticide) ve su buharının (bir kurutma kulesinde) safsızlıklarından arındırılır.
Kontak aparatında, reaksiyon hızını arttırmak için bir katalizör V205 (vanadyum pentoksit) kullanılarak kükürt dioksit oksitlenir. Bir oksidin diğerine oksidasyon süreci tersine çevrilebilir. Bu nedenle, doğrudan reaksiyon için en uygun koşullar seçilir - artan basınç (çünkü doğrudan reaksiyon toplam hacimde bir azalma ile ilerler) ve sıcaklık 500 C'den yüksek değildir (reaksiyon ekzotermik olduğu için).

Absorpsiyon kulesinde, kükürt (VI) oksit, konsantre sülfürik asit tarafından emilir.
Su ile absorpsiyon kullanılmaz, çünkü kükürt oksit büyük miktarda ısı açığa çıkararak suda çözülür, dolayısıyla ortaya çıkan sülfürik asit kaynar ve buhara dönüşür. Sülfürik asit sisi oluşumunu önlemek için %98 konsantre sülfürik asit kullanın. Kükürt oksit böyle bir asitte çok iyi çözünür ve oleum oluşturur: H 2 SO 4 nSO 3

Sülfürik asidin kimyasal özellikleri:

H 2 SO 4 güçlü bir dibazik asittir, en güçlü mineral asitlerden biridir, yüksek polaritesi nedeniyle H - O bağı kolayca kırılır.

1) Sulu bir çözeltide, sülfürik asit ayrışır , bir hidrojen iyonu ve bir asit kalıntısı oluşturarak:
H2S04 = H + + HSO 4 -;
HSO 4 - = H + + SO 4 2-.
Özet denklemi:
H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2-.

2) Sülfürik asidin metallerle etkileşimi:
Seyreltilmiş sülfürik asit, yalnızca hidrojenin solundaki voltaj dizisindeki metalleri çözer:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (bölünmüş) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) Sülfürik asit arasındaki reaksiyonbazik oksitler ile:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) Sülfürik asit ile etkileşimihidroksitler:
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu (OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O

5) Tuzlarla değişim reaksiyonları:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Beyaz bir çökelti BaS04 (asitlerde çözünmez) oluşumu, sülfürik asit ve çözünür sülfatların (sülfat iyonu için kalitatif reaksiyon) tespiti için kullanılır.

Konsantre H 2 SO 4'ün özel özellikleri:

1) Konsantre sülfürik asit güçlü oksitleyici ajan ; metallerle etkileşime girerken (Au, Pt hariç), metalin aktivitesine bağlı olarak S +4 O 2, S 0 veya H 2 S -2'ye azaltın. Fe, Al, Cr ile ısıtma - pasivasyon olmadan reaksiyona girmez. Değişken değerlikli metallerle etkileşime girdiğinde, ikincisi oksitlenir daha yüksek oksidasyon durumlarına seyreltik asit çözeltisi durumunda olduğundan daha: Fe 0→ Fe 3+, Cr 0→ Kr 3+, Mn 0→Mn 4+,Sn 0→ Sn 4+

aktif metal

8 Al + 15 H 2 SO 4 (kons.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H2S
4│2Al 0 - 6 e- → 2Al 3+ - oksidasyon
3│ S 6+ + 8e → S 2– kurtarma

4Mg + 5H 2 SO 4 → 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Orta aktivite metali

2Cr + 4 H 2 SO 4 (kons.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 - 6e → 2Cr 3+ - oksidasyon
1│ S 6+ + 6e → S 0 - kurtarma

aktif olmayan metal

2Bi + 6H 2 SO 4 (kons.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO 2
1│ 2Bi 0 - 6e → 2Bi 3+ - oksidasyon
3│ S 6+ + 2e → S 4+ - kurtarma

2Ag + 2H 2 SO 4 → Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2) Konsantre sülfürik asit, bazı metal olmayanları kural olarak maksimum oksidasyon durumuna oksitler, kendisi indirgenir.S +4O 2:

С + 2H 2 SO 4 (kons) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2 SO 4 (kons.) → 3SO 2 + 2H 2 O

2P + 5H 2 SO 4 (kons.) → 5SO 2 + 2H 3 PO 4 + 2H 2 O

3) Karmaşık maddelerin oksidasyonu:
Sülfürik asit, HI ve HBr'yi serbest halojenlere oksitler:
2 КВr + 2Н 2 SO 4 = К 2 SO 4 + SO 2 + Вr 2 + 2Н 2 О
2 KI + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2H 2 O
Konsantre sülfürik asit, klorür iyonlarını serbest klora oksitleyemez, bu da değişim reaksiyonu ile HCl elde edilmesini mümkün kılar:
NaCl + H2S04 (kons.) = NaHSO 4 + HCl

Sülfürik asit, hidroksil grupları içeren organik bileşiklerden kimyasal olarak bağlı suyu uzaklaştırır. Etil alkolün konsantre sülfürik asit varlığında dehidrasyonu etilen üretimine yol açar:
C2H5OH = C2H4 + H20.

Sülfürik asit ile temas halinde şeker, selüloz, nişasta ve diğer karbonhidratların kömürleşmesi de dehidrasyonları ile açıklanır:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 = 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.