Aċidu sulfuriku. Formula, il-proprjetajiet, il-preparazzjoni u l-użu

Aċidu sulfuriku huwa l-isem storiku: żejt tal vitriol. L-istudju ta 'aċidu beda fi żminijiet antiki, fil-kitbiet tiegħu, huwa deskritt:-tabib Grieg Dioscorides, il naturalista Ruman Pliniy Starshy, il alchemists Islamika Geber, Razi u Ibn Sina u oħrajn. Fil Sumer kien hemm lista ta 'vitriol, li huma kklassifikati skond il-kulur tas-sustanza. Fil-ħin tagħna, il-kelma "vitriol" tgħaqqad idrati sulfati kristallina ta 'metalli divalenti.

Fis-seklu 17, l-Olandiż, kimiku Ġermaniż Johann Glauber aċidu sulfuriku miksuba bil-ħruq kubrit ma nitrat tal-potassju (KNO3) fil-preżenza ta ' fwar tal-ilma. Fil 1736, Dzhoshua Uord (spiżjar minn Londra), dan il-metodu huwa użat fil-produzzjoni. Din id-darba jista 'jitqies bħala punt ta' referenza, meta diġà skala kbira beda jiġi prodott aċidu sulfuriku. Hija Formula (H2SO4), ġeneralment jassumi li jiġi installat kimiku Svediża Berzelius (1779-1848) siekta aktar tard.

Berzelius jużaw karattri alfabetiċi (elementi kimiċi maħtura) u l-kodiċi diġitali aktar baxxi (indikata bin-numru fil-molekula, atomi tat-tip mogħtija) sabet li molekula waħda fiha 1 atoma kubrit (S), żewġ atomi tal-idroġenu (H) u 4 atomu ossiġnu (O ). Peress dak iż-żmien, sar magħruf komposizzjoni kwalitattiva u kwantitattiva tal-molekula, jiġifieri, fil-lingwa tal-kimika deskritta aċidu sulfuriku.

Il-formula strutturali, li turi b'mod grafiku l-arranġament reċiproku ta 'atomi fil-molekula u l-bonds kimiċi bejniethom (huma normalment murija bil-linji) tinforma li ċ-ċentru tal-molekula hija atomu tal-kubrit li huwa d-doppju riservati għal żewġ atomi ta' ossiġenu. Maż-żewġ atomi ossiġnu oħrajn li kull wieħed minnhom huwa mehmuż atomu idroġenu, l-atomu tal-kubrit konnessi wkoll mill-bonds uniku.

proprjetajiet

Aċidu sulfuriku - mingħajr kulur jew daqsxejn fl-isfar, likwidu viskuż, solubbli fl-ilma f'konċentrazzjonijiet kollha. Huwa minerali qawwija aċidu. Aċidu huwa korrożivi ħafna għall-metall (jinteraġixxi kkonċentrati bil-ħadid mingħajr sħana, u passivates) blat, tessuti tal-annimali jew materjali oħrajn. Hija igroskopiċità għolja u ftit ppronunzjati ossidant qawwija. F'temperatura ta '10.4 ° jagħqad aċidu C. Meta msaħħan sa 300 ° C aċidu kważi 99% jitlef trijossidu tas-sulfat (SO3).

proprjetajiet tiegħu bidla skont il-konċentrazzjoni ta 'soluzzjoni ilmija. Hemm ismijiet komuni huma soluzzjonijiet ta 'aċidu. Iddilwixxi aċidu huwa meqjus li jkun 10%. Rechargeable - 29-32%. F'konċentrazzjonijiet inqas minn 75% (kif iddefinit fl-ISO 2184) huwa msejjaħ l-torri. Jekk il-konċentrazzjoni ta '98%, imbagħad se jkun aċidu sulfuriku kkonċentrat. formula (Kimiċi jew strutturali) fil-każijiet kollha ma jinbidilx.

Meta jinħall fl-aċidu sulfuriku kkonċentrat, trijossidu tal-kubrit jew oleu huwa ffurmat jdaħħan aċidu sulfuriku, formula tiegħu jista 'jinkiteb bħala: H2S2O7. Aċidu nett (H2S2O7) huwa li jkollhom temperatura li fiha jinħallu solidu ta '36 ° C. Reazzjoni idratazzjoni aċidu sulfuriku kkaratterizzat mir-rilaxx ta 'sħana f'ammonti kbar.

Aċidu dilwit reazzjoni ta 'metall jirreaġixxi magħhom juri ossidant qawwija. Dan tirrestawra l-aċidu sulfuriku, sustanzi formula iffurmati fihom imnaqqas (sa 4, 0 jew -2) atomu tal-kubrit, jista 'jkun: SO2, S jew H2S.

Hija jirreaġixxi ma mhux metalli, eż, karbonju jew tal-kubrit:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + D → 3 SO2 + 2 H2O

Jirreaġixxi b'sodium chloride:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Huwa kkaratterizzat minn reazzjoni sostituzzjoni electrophilic ta 'atomu idroġenu mehmuża mal-ċirku benżina tal-kompost aromatiċi għall-grupp -SO3H.

akkoljenza

Fil 1831, il-pin kienet privattiva metodu tal-kisba H2SO4, li bħalissa huwa l-prinċipali. Illum ħafna mill-aċidu sulfuriku huwa prodott bl-użu dan il-metodu. Il-materja prima użata mineral sulfid (normalment pyrite ħadid FeS2), li huwa maħruq fi fran speċjali, biex b'hekk jiffurmaw gass miġjuba f'kalċju. Peress li l-temperatura tal-gass huwa ugwali għal 900 ° Ċ, imbagħad kien mkessaħ aċidu sulfuriku b'konċentrazzjoni ta '70%. Il-gass fil-ċiklun u l preċipitatur elettrostatiku hija mnaddfa mit-trab fit-torrijiet ħasil b'konċentrazzjoni aċidu ta '40 u 10% ta' veleni katalist (As2O5 u flworin), preċipitaturi elettrostatiċi imxarrab ta ajrusol aċidu. Sussegwentement, il-gass kalċinat fih 9% dijossidu tal-kubrit (SO2), imnixxef u mitmugħa l-apparat ta 'kuntatt. Tgħaddi permezz 3 saffi ta 'katalist vanadju, SO2 huwa ossidizzat sabiex SO3. Li jxolji l-trijossidu tal-kubrit ffurmat, aċidu sulfuriku kkonċentrat huwa użat. Soluzzjoni formula tas-sulphur trioxide (SO3) fl-aċidu sulfuriku anidru huwa H2S2O7. F'dan il-forma oleu f'tankijiet azzar huwa jitwassal lill-konsumatur fejn jiġi dilwit għal konċentrazzjoni mixtieqa.

applikazzjoni

Minħabba l-proprjetajiet kimiċi differenti, H2SO4 għandha firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet. Fil-produzzjoni tal-aċidu innifsu, bħala elettroliti fi batteriji taċ-ċomb-aċidu għall-manifattura-tindif varji, huwa wkoll sustanza reattiva importanti fl-industrija kimika. Huwa wkoll użata fil-produzzjoni: alkoħol, plastiks, żebgħa, gomma, ester, kolla, splussivi, sapun u deterġenti, farmaċewtiċi, polpa u karta, żejt.