Sērskābe. Formula, īpašības, sagatavošana un lietošana

Sērskābe ir vēsturisks nosaukums: eļļa Vitriola. Skābes pētījums sākās senajos laikos, viņa rakstiem, tas ir aprakstīts: grieķu ārsts Dioscorides, romiešu dabaszinātnieks Pliniy Starshy, islāma alķīmiķi Geber, Razi un Ibn Sina un citi. In šumeru bija saraksts ar vitriols, kuru klasificē ar krāsu vielas. Mūsu laikā, vārdu "sarkasms" apvieno kristālisko hidrātu sulfāti ar divvērtīgo metālu.

17. gs, holandiešu, vācu ķīmiķis Johann Glauber sērskābe, sadedzinot sēru ar ko iegūst kālija nitrāts (KNO3) klātbūtnē ūdens tvaiku. In 1736, Dzhoshua Uord (farmaceits no Londonas), šī metode tiek izmantota ražošanā. Šo laiku var uzskatīt par atskaites punktu, kad jau liela mēroga sāka ražot sērskābi. Tā formula (H2SO4), parasti pieņemts uzstādīt zviedru ķīmiķis Berzelius (1779-1848) kluss vēlāk.

Berzelius izmantojot burtu zīmes (ko apzīmē ar ķīmiskiem elementiem) un zemākas ciparu kodus (norādīts ar numuru molekulā, atomi dotā tipa), konstatēja, ka vienā molekulā satur 1 sèra atomu (s), divi údeðraýa atomi (H) un 4 skābekļa atomu (O ). Kopš tā laika kļuva zināms, kvalitatīvo un kvantitatīvo sastāvu molekulas, kas ir, jo valoda ķīmijā aprakstīts sērskābi.

Ka strukturālā formula, parādot grafiski savstarpēju izvietojumu atomiem molekulā un ķīmiskām saitēm starp tiem (tie ir parasti apzīmēts ar līnijām) informē, ka centrs molekulā ir sèra atoms, kas ir ar divkârøo saiti uz diviem skābekļa atomiem. Ar pārējiem diviem skābekļa atomiem, pie katrs no kuriem ir pievienots ūdeņraža atoms, sēra atoms arī savienots ar vienu saitēm.

īpašības

Sērskābe - bezkrāsains vai viegli dzeltens, viskozs šķidrums, kas šķīst ūdenī pie visām koncentrācijām. Tas ir spēcīgs minerāls skābe. Acid ir ļoti kodīgi metāliem (koncentrētu mijiedarbojas ar dzelzi bez apkures, un tas passivates) akmeņiem, dzīvnieku audus vai citus materiālus. Tā ir augsta higroskopiskumu un pastiprinoties spēcīgu oksidanta īpašības. Temperatūrā 10,4 ° C skābes veicina sacietēšanu. Kad uzkarsēts līdz 300 ° C, gandrīz 99% skābes zaudē sēra trioksīds (SO3).

Tās īpašības mainās atkarībā no koncentrācijas ūdens šķīdumu. Ir kopīgas nosaukumi skābes šķīdumu. Atšķaidīt skābe tiek uzskatīts par 10%. Uzlādējams - no 29 līdz 32%. Pie koncentrācijas mazāk par 75% (kā noteikts ISO 2184), tā tiek saukta par torni. Ja koncentrācija 98%, tad tas būs sērskābe koncentrēts. formula (Chemical vai struktūras), visos gadījumos paliek nemainīgs.

Kad izšķīdina koncentrētu sērskābi, sēra trioksīds vai oleums veidojas kūpošs sērskābi, tā formula var tikt rakstīts kā: H2S2O7. Net acid (H2S2O7) ir viela ar kušanas temperatūru no 36 ° C sērskābe hidratācijas reakcija, ko raksturo atbrīvošanu siltumu lielos daudzumos.

Atšķaidīts skābes tiek pakļauts reakcijai ar metāla pakļaušanu reakcijai ar kuriem piemīt spēcīga oksidanta īpašības. Šajā atjauno sērskābi, veidojas formula vielas satur reducētu (līdz 4, 0 vai -2), kurā sēra atoms, var būt: SO2, S vai H2S.

Tas reaģē ar nemetālu, piemēram, oglekļa vai sēra:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reaģē ar nātrija hlorīda:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

To raksturo Elektrofilās aizstāšanas reakcijai ūdeņraža atoma, kas pievienots benzola gredzenā aromātisko savienojumu ar -SO3H grupas.

uzņemšana

In 1831, tad tapa tika patentēta metode iegūšanas H2SO4, kas pašlaik ir galvenais. Šodien lielākā daļa no sērskābes tiek ražots, izmantojot šo metodi. Šīs izejvielas, ko izmanto sēra rūdas (parasti dzelzs pyrite FeS2), kas sadedzina īpašās krāsnīs, tādējādi veidojot izkarsēts gāzi. Tā kā gāzes temperatūra ir vienāda ar 900 ° C, pēc tam tā tika atdzesēts sērskābi ar koncentrāciju 70%. Ar ciklonu un elektrostatisko uztvērēju gāze tiek attīrīta no putekļiem mazgāšanas torņiem ar skābi ar 40 koncentrāciju un 10% no katalizatora indēm (As2O5 un fluora), mitrās elektrostatisko filtru skābes aerosols. Pēc tam kalcinēts gāzei, kas satur 9% sēra dioksīda (SO2), dried un padots uz kontaktu aparātu. Kas iet caur 3 slāņiem vanādija katalizatora, SO2 oksidē līdz SO3. Lai izšķīdinātu veidojas sēra trioksīdu, koncentrēta sērskābe tiek izmantota. Formula šķīdums sēra trioksīda (SO3) bezūdens sērskābi ir H2S2O7. Tādā veidā oleums tērauda tvertnēs, tiek nodota patērētājam, kur tas tiek atšķaidīts ar vēlamo koncentrāciju.

iesniegums

Pateicoties dažādām ķīmiskajām īpašībām, H2SO4 ir plaša spektra lietojumu. Ražošanā skābes pati, kā elektrolītu svina-skābes akumulatorus, lai ražotu dažādus tīrīšanas līdzekļus, tas ir arī svarīgs reaģents ķīmiskajā rūpniecībā. To lieto arī ražošanā: spirtu, plastmasas, krāsvielas, gumijas, esteris, līmes, sprāgstvielas, ziepes un mazgāšanas līdzekļi, farmaceitiskie līdzekļi, celulozi un papīru, eļļu.