Sulfaterede syre: formel og kemiske egenskaber

En af de første mineralsyrer, som blev kendt for mennesker - er svovlsyre eller sulfat. Ikke alene er det, men mange af dets salte anvendes i byggeri, medicin, fødevareindustrien og til tekniske formål. Indtil videre i denne henseende, har intet ændret sig. Flere af de kendetegn, der besidder surt sulfat, der gør det nemt uundværlig i kemiske synteser. Derudover er der i stort set alle industrisektorer og dagligdagen bruges salte deraf. Derfor mener vi, i detaljer, hvad det er, og hvad er de egenskaber udstillet egenskaber.

En række navne

Lad os starte med det faktum, at navnene i denne sag en masse. Blandt dem er dem, der er dannet af en rationel nomenklatur, og dem, der har historisk set. Således er denne forbindelse betegnes som:

• syresulfat;
• vitriol;
• svovlsyre;
• oleum.

Selv om udtrykket "oleum" er ikke fuldstændigt egnet til stoffet, fordi det er en blanding af svovlsyre og højere oxid svovl - _SO3.

Surt sulfat: molekylformel og struktur

Fra synspunktet af kemiske forkortelser skrive formlen for denne syre kan være så: _{H2 SO4.} Det er indlysende, at molekylet er sammensat af to hydrogenkationer og syreresten anion - sulfation have en 2+ ladning.

Således i molekylet, følgende meddelelse:

• kovalent polar mellem svovl og oxygen;
• stærkt polære kovalent mellem hydrogen og syreresten _SO4.

Sera har 6 uparrede elektroner danner to dobbeltbindinger til to oxygenatomer. Selv med et par - single, og dem til gengæld - et enkelt brint. Som et resultat af den molekylære struktur tillader det at være stærk nok. På samme tid, brint kation er meget mobil og let at gå, fordi svovl og oxygen er meget større i elektronegativitet. Trække elektrontætheden selv, de giver et hydrogenpartialtryk positiv ladning, som, når aftagning er færdig. Således dannede syreopløsninger, hvori er H ^+.

Taler om oxidationstrinnene af elementer i forbindelsen, syren sulfat formel hvor _{H2 SO4,} let giver mulighed for beregning af: hydrogen y +1, y -2 oxygen, svovl ved +6.

Som i enhver molekyle, nettoladningen er nul.

Historien om opdagelsen

Sulfat syre er kendt for mennesker, da de ældste tider. Selv alkymister var i stand til at modtage det forskellige metoder til kalcinering sulfat. Fra IX århundrede, har folk modtaget og anvendt dette stof. Senere i Europa Albertus Magnus lært at ekstrahere syren i processen med nedbrydning af jernsulfat.

Men ingen af de metoder var ikke rentabelt. det bliver da kendt såkaldt syntese kammer udførelsesform. Til dette brændende svovl og nitrat og udviklede dampe absorberede vand. Som et resultat, surt sulfat dannet.

Endnu senere, briterne var i stand til at finde de billigste metode til at opnå stoffet. Vi brugte pyrit - FeS _2, naturlige jernsulfider. Sin fyring og efterfølgende reaktion med oxygen stadig er en af de vigtigste industrielle processer til syntese af svovlsyre. Sådanne råvarer mere tilgængelige, økonomisk overkommelige og af høj kvalitet til store volumen produktion.

fysiske egenskaber

Der er flere muligheder, herunder den eksterne, som er forskellig fra en anden syre sulfat. Fysiske egenskaber kan beskrives i et par punkter:

1. Under standardbetingelser, - væske.
2. I en koncentreret tilstand er det tungt, fedtet, som han blev kaldt "olie af vitriol".
3. Stof massefylde - 1,84 g / ^cm3.
4. Det har ingen farve eller lugt.
5. Det har en stærk "kobber" smag.
6. Det opløses i vand meget godt, næsten ubegrænset.
7. Hygroskopisk, det er i stand til at indfange både frit og bundet vand fra væv.
8. Den ikke-flygtige.
9. Kogepunkt - 296 ° ^C.
10. Smeltede ved 10,3 ^° C

En af de vigtigste funktioner af denne forbindelse er dens evne til at fugte med frigivelse af en stor mængde varme. Det er derfor, selv i skolen, er børn lært, at vand tilsættes til syren under alle omstændigheder er det umuligt, men lige det modsatte. Efter alt er vand lettere i tæthed, så det vil akkumulere på overfladen. Hvis dramatisk føje den til syren, den resulterende reaktion opløses ud så meget energi, at vandet begynder at koge og sprøjtes sammen med partikler af et farligt stof. Det kan forårsage alvorlige kemiske forbrændinger på huden af hænderne.

Det bør derfor være sive hælde syre i vand, hvorefter blandingen blev opvarmet kraftigt, men kogende ikke forekommer, og dermed oversprøjtning også.

kemiske egenskaber

Fra den kemiske synspunkt, denne syre er meget stærk, især hvis det er koncentreret opløsning. Det dibasisk dog trinvis dissocierer til dannelse gidrosulfat- og sulfatanion.

Generelt dens interaktion med forskellige forbindelser opfylder alle de grundlæggende reaktioner er typiske for denne stofgruppe. Der er eksempler på flere ligninger, som deltager sulfat syre. Kemiske egenskaber er manifesteret i dens interaktion med:

• salte;
• metaloxider og -hydroxider;
• amfotere oxider og hydroxider;
• metaller stående i den elektrokemiske serie til hydrogen.

Som et resultat af sådanne interaktioner i praktisk talt alle tilfælde var de gennemsnitlige salte dannet af syren (sulfater) eller sure (hydrogen sulfater).

Et særligt træk er også det faktum, at metallet på den sædvanlige måde Me + _{H2 SO4} = meso ₄ + _H2 ↑ en opløsning af stoffet reagerer, dvs. fortyndet syre. Hvis vi tager et koncentreret eller meget mættede (oleum), reaktionsprodukterne er helt anderledes.

Særlige egenskaber hos svovlsyre

Disse omfatter en lige koncentrerede opløsninger interaktion med metaller. Således er der er et diagram der viser hele princippet af disse reaktioner:

1. Hvis metallet er aktiv, er resultatet dannelsen af hydrogensulfid, salte og vand. Det er, er svovl reduceres til -2.
2. Hvis den gennemsnitlige aktivitet af metallet, resultatet - svovl, salt og vand. Dvs. genvinding af sulfation til frit svovl.
3. Metaller lav kemisk aktivitet (efter hydrogen) - svovldioxid, salt og vand. Svovlet i oxidationstrin +4.

Også specielle egenskaber sulfat syrer er evnen til at oxidere nogle ikke-metaller til deres højeste oxidationstrin og reagerer med kompleksforbindelser og oxidere dem til enkle stoffer.

Fremgangsmåder til fremstilling af industrien

Sulfatprocessen svovlsyre er sammensat af to grundlæggende typer:

• pin;
• tårn.

Begge er de mest almindelige metoder i branchen på verdensplan. Den første udførelsesform er baseret på anvendelse som råmaterialer jernsulfider eller pyrit svovl - FeS _2. I alt er der tre faser:

1. Kalcinering af råmaterialet til dannelse som et produkt af forbrænding af svovldioxid.
2. Passerer denne gas via oxygen over en vanadium-katalysator til dannelse af svovltrioxid - _SO3.
3. Absorptionstårnets udføres opløse anhydrid i opløsningen af sulfat syre med høj koncentration opløsning formation - oleum. Meget tung olieagtig tyk væske.

En anden udførelsesform - er stort set den samme, men nitrogenoxiderne anvendes som katalysator. I form af parametre såsom produktkvalitet, omkostninger og strømforbrug, renheden af råmaterialer, udførelsen, den første metode er mere effektiv og acceptabel, så det bruges oftere.

syntese laboratorium

Hvis du ønsker at få svovlsyre i små mængder til laboratorieundersøgelse, den bedste måde at interagere med hydrogensulfid inaktiv metalsulfater.

I disse tilfælde er dannelsen af jernholdige sulfid, og dannet som et biprodukt af svovlsyre. For små undersøgelser sådan mulighed er egnet, men renheden af sådan syre bliver ikke anderledes.

Også i laboratoriet kan være en kvalitativ reaktion på sulfat løsninger. Den mest almindelige reagenset er et chlorid af barium, da Ba ²⁺ ioner sammen med sulfatanion udfældes i hvidt bundfald - baryt mælk: _{H2 SO4} + _BaCI2 = 2HCI + _BaSO4 ↓

Den mest almindeligt salt

Sulfaterede syre og sulfater, som den danner, er vigtige forbindelser i mange industrielle og husholdningsbrug områder, herunder fødevarer. De mest almindeligt svovlsyresalte er følgende:

1. Gips (Alabaster, selenit). Kemisk navn - vandig hydreret calciumsulfat. Formel: _CaSO4. Det anvendes i byggeri, medicin, papirmasse- og papirindustrien, fremstilling af smykker.
2. Baryt (tungspat). Bariumsulfat. Løsningen er en mælkeagtig bundfald. I fast form - gennemsigtige krystaller. Anvendes i optiske indretninger, røntgenstråling, til fremstilling af en isolerende belægning.
3. Mirabilit (Glauber salt). Kemisk navn - krystallinsk natriumsulfat -decahydrat. Formel: _{Na2SC 4} * 10H ₂ O. Det anvendes i medicin som et afføringsmiddel.

Man kan nævne som eksempler på mange salte, som er af praktisk betydning. Men ovennævnte - det mest almindelige.

kraftlud

Dette stof er en opløsning, som dannes ved den termiske behandling af træ, dvs. cellulose. Hovedformålet med denne forbindelse - få sin spiritus sæbe ved afregning. Den kemiske sammensætning af sulfat væske er som følger:

• lignin;
• hydroxy;
• monosaccharider;
• phenoler;
• harpikser;
• og flygtige fedtsyrer;
• sulfider, chlorider, carbonater og sulfater af natrium.

Der er to hovedtyper af materialer: hvid og sort kraftpapir spiritus. Hvid går til papirmasse- og papirindustrien, og det sorte, der anvendes til sortlud sæbe i branchen.

primære applikationer

Den årlige produktion af svovlsyre er 160 millioner. Tons om året. Dette er en meget væsentlig figur, der viser vigtigheden og prævalens af denne forbindelse. Der er flere industrier og steder hvor det er nødvendigt at anvende surt sulfat:

1. Batteriet som elektrolyt, især i bly.
2. I anlæg, hvor sulfat gødning produceret. Hovedparten af syren er netop fremstilling af mineralske gødskning planter. Derfor planter til produktion af svovlsyre og fremstilling af gødning ofte bygge tæt.
3. I fødevareindustrien som emulgator, betegnet E513 kode.
4. Talrige organisk syntese som et dehydratiseringsmiddel, en katalysator. Således opnåede sprængstoffer, harpikser, detergenter, nylon, polypropylen og ethylen, farvestoffer, kemiske fibre, estere og andre forbindelser.
5. Brug i filtre til vandrensning og fremstilling af destilleret vand.
6. Anvendes i udvinding og behandling af sjældne elementer fra malmen.

Også en masse svovlsyre er brugt på laboratorieforsøg, hvor den produceres af lokale midler.