Gesulfateerde acid: formule en eigenschappen

Een van de eerste minerale zuren, die bekend werd de mens - zwavelzuur of sulfaat. Niet alleen dat, maar veel van zijn zouten worden gebruikt in de bouw, geneeskunde, de voedingsindustrie en voor technische doeleinden. Tot nu toe zijn in dit opzicht is er niets veranderd. Een aantal kenmerken die zuur sulfaat bezit, maakt het gemakkelijk onmisbaar in de chemische syntheses. Bovendien, in vrijwel alle sectoren van de industrie en het dagelijkse leven zijn daarvan gebruikt zouten. Daarom beschouwen we in detail wat het is en wat zijn de kenmerken vertoonde eigenschappen.

Een verscheidenheid van namen

Laten we beginnen met het feit dat de namen in deze zaak veel. Onder hen zijn die zijn gevormd door een rationele nomenclatuur, en degenen die in het verleden hebben. Aldus wordt deze verbinding genoemd:

• zuur sulfaat;
• vitriool;
• zwavelzuur;
• oleum.

Hoewel de term "oleum" niet geheel geschikt voor de stof omdat het een mengsel van zwavelzuur en hogere oxide zwavel - _SO3.

Zuursulfaat: molecuulformule en structuur

Vanuit het oogpunt van chemische afkortingen schrijf de formule van dit zuur kan zo zijn: H ₂ SO _4. Het is duidelijk dat het molecuul bestaat uit twee waterstofatomen kationen en zuurrest anion - sulfaation een lading van 2+.

Dus binnen het molecuul, de volgende mededeling:

• covalente polaire tussen zwavel en zuurstof;
• sterk polaire covalente tussen waterstof en zuurrest _SO4.

Sera met 6 ongepaarde elektronen vormt twee dubbele bindingen tot twee zuurstofatomen. Zelfs met een paar - single, en die op zijn beurt - een enkel waterstof. Als gevolg van de moleculaire structuur maakt het mogelijk om voldoende sterk zijn. Op hetzelfde moment, de waterstof kation is zeer mobiel en gemakkelijk om te gaan, omdat de zwavel en zuurstof is veel groter in elektronegativiteit. Trekken aan de elektronendichtheid zelf, zij een waterstof partiële positieve lading, die bij het losmaken voltooid. Aldus gevormde zure oplossingen waarin H ^+.

Spreken over de oxidatietoestanden van elementen in de verbinding, het zuur sulfaat formule waarin H ₂ SO _4, gemakkelijk de berekening mogelijk maakt van: waterstof y 1, y -2 zuurstof, zwavel bij 6.

Zoals in elk molecuul, de nettolading nul.

Geschiedenis van de ontdekking

Sulfaat zuur is bekend dat mensen sinds de oudheid. Zelfs alchemisten waren in staat om verschillende methoden van gloeien sulfaat ontvangen. Vanuit de IX eeuw, hebben de mensen ontvangen en gebruikt deze stof. Later in Europa Albertus Magnus geleerd om het zuur in het proces van afbraak van ijzersulfaat te halen.

Echter, geen van de methoden was niet rendabel. Dan wordt bekend zogenaamde synthesekamer uitvoeringsvorm. Voor deze brandende zwavel en nitraat, en evolueerde dampen geabsorbeerd water. Dientengevolge, zuur sulfaat gevormd.

Nog later, waren de Britten in staat om de goedkoopste methode voor het verkrijgen van de stof te vinden. We gebruikten de pyriet - FeS _2, ijzer pyriet. Het afvuren en daaropvolgende reactie met zuurstof nog steeds een van de belangrijkste industriële werkwijzen voor de synthese van zwavelzuur. Dergelijke grondstoffen meer toegankelijk, betaalbaar en kwaliteit voor grote volume productie.

fysische eigenschappen

Er zijn verschillende opties, waaronder de uitwendige, die verschilt van een ander zuur sulfaat. Fysische eigenschappen kan worden beschreven in een paar punten:

1. Onder standaardomstandigheden, - vloeistof.
2. In een geconcentreerde toestand het is zwaar, vette, waarvoor hij "olie van vitriool" genoemd.
3. Stof Dichtheid - 1,84 g / ^cm3.
4. Het heeft geen kleur of geur.
5. Het heeft een sterke "koper" smaak.
6. Het lost in water zeer goed, bijna onbeperkt.
7. Hygroscopisch, is het in staat om zowel vrij en gebonden water te nemen van de weefsels.
8. De niet-vluchtige.
9. Kookpunt - 296 ° ^C
10. Smeltpunt 10,3 ^° C

Een van de belangrijkste kenmerken van deze verbinding is de mogelijkheid om te hydrateren met de release van een grote hoeveelheid warmte. Dat is de reden waarom zelfs op school, de kinderen wordt geleerd dat water wordt toegevoegd om het zuur in ieder geval het onmogelijk is, maar juist het tegenovergestelde. Immers, water is lichter dichtheid, dus zal ophopen op het oppervlak. Als het dramatisch toe aan het zuur, het verkregen reactieproduct oplost niet zoveel energie dat het water begint te koken en samen worden besproeid met deeltjes van een gevaarlijke stof. Het kan ernstige chemische brandwonden op de huid van de handen veroorzaken.

Daarom moet trickle gieten zuur in water, waarna het mengsel werd sterk verhit, maar kookpunt niet optreedt, en dus ook spatten.

chemische eigenschappen

Vanuit chemisch oogpunt, dit zuur is zeer sterk, vooral als het geconcentreerde. Het dibasische echter stapsgewijs dissocieert tot gidrosulfat- en sulfaatanion vormen.

In het algemeen zijn interactie met verschillende verbindingen voldoet aan alle elementaire reacties typisch voor deze klasse van stoffen. Er zijn voorbeelden van diverse vergelijkingen die sulfaatzuur deelneemt. Chemische eigenschappen komen tot uiting in zijn interactie met:

• zouten;
• metaaloxiden en -hydroxiden;
• amfotere oxiden en hydroxiden;
• metalen die zich in de elektrochemische reeks waterstof.

Als gevolg van dergelijke interacties in vrijwel alle gevallen de gemiddelde gevormde zouten van het zuur (sulfaten) of zure (waterstof sulfaten).

Bijzonder is ook het feit dat het metaal op gebruikelijke wijze Me + H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + _H2 ↑ een oplossing van de stof reageert, d.w.z. verdund zuur. Als we een geconcentreerde of sterk verzadigde (oleum), de reactieproducten zijn nogal verschillend.

Speciale eigenschappen zwavelzuur

Deze omvatten een concentreerde oplossingen interactie met metalen. Er is dus een diagram dat het hele principe van deze reacties:

1. Wanneer het metaal actief is, is het resultaat de vorming van waterstofsulfide, zouten en water. Dat wil zeggen dat zwavel wordt verminderd tot -2.
2. Indien de gemiddelde activiteit van het metaal, het resultaat - zwavel, zout en water. Dat wil zeggen het herstel van het sulfaation aan vrije zwavel.
3. Metalen lage chemische activiteit (na waterstof) - zwaveldioxide, zout en water. De zwavel in oxidatietoestand +4.

Ook bijzondere eigenschappen sulfaat zuren zijn de mogelijkheid om een aantal niet-metalen te oxideren tot hun hoogste oxidatietoestand en reageren met complexe verbindingen en oxiderende ze tot eenvoudige stoffen.

Werkwijzen voor het produceren industrie

Sulfaatproces zwavelzuur bestaat uit twee basistypen:

• pin;
• toren.

Beide zijn de meest voorkomende methoden in de industrie wereldwijd. De eerste uitvoeringsvorm is gebaseerd op het gebruik als grondstof pyriet pyriet of zwavel - FeS _2. Er zijn in totaal drie fasen:

1. Calcineren van het uitgangsmateriaal ter vorming als verbrandingsproduct van zwaveldioxide.
2. _SO3 - het passeren van deze gassen met zuurstof over een katalysator vanadium zwaveltrioxide te _vormen.
3. Absorptietoren wordt uitgevoerd oplossen van het anhydride in oplossing sulfaat zuur onder vorming hoge concentratie oplossing - oleum. Zeer zware olieachtige dikke vloeistof.

Een tweede uitvoeringsvorm - nagenoeg gelijk, maar de stikstofoxiden worden gebruikt als katalysator. In termen van parameters zoals de kwaliteit van het product, de kosten en het energieverbruik, de zuiverheid van de grondstoffen, de prestaties, de eerste methode is effectiever en acceptabel, dus het wordt vaker gebruikt.

synthese laboratorium

Als u wilt zwavelzuur krijgen in kleine hoeveelheden voor laboratoriumtests, de beste manier om te communiceren met waterstofsulfide inactieve metaalsulfaten.

In deze gevallen wordt de vorming van ferrosulfide en gevormd als een bijproduct van zwavelzuur. Voor kleine studies een dergelijke optie is geschikt, maar de zuiverheid van een dergelijk zuur zal niet anders zijn.

Ook in het laboratorium een kwalitatieve reactie op de sulfaatoplossingen kan zijn. De meest voorkomende reagens een chloride van barium, aangezien Ba2 ⁺ -ionen alsmede sulfaatanion neerslaat wit precipitaat - bariet melk: H ₂ SO ₄ + _BaCl2 = 2HCl + _BaSO4 ↓

De meest voorkomende zout

Gesulfateerd zuur en sulfaten die uitmaakt, zijn belangrijke verbindingen in vele industriële en huishoudelijke gebieden, met inbegrip van voedsel. De meest zwavelzuur zouten zijn de volgende:

1. Gips (Alabaster, seleniet). Chemische naam - waterige gehydrateerd calciumsulfaat. Formule: _CaSO4. Het gebruikt in de bouw, geneeskunde, pulp- en papierindustrie, de vervaardiging van juwelen.
2. Bariet (zwaarspaat). Bariumsulfaat. De oplossing is een melkachtig precipitaat. In vaste vorm - transparante kristallen. Gebruikt in optische inrichtingen, röntgenstraling, voor de vervaardiging van een isolerende bekleding.
3. Bijtende soda (Glauber's zout). Chemische naam - kristallijne natriumsulfaat decahydraat. Formule: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. Het wordt gebruikt in de geneeskunde als laxeermiddel.

Men kan noemen als voorbeelden van veel zouten, die zijn van praktische betekenis. Echter, de hierboven genoemde - de meest voorkomende.

kraft liquor

Deze stof is een oplossing die wordt gevormd door de warmtebehandeling van hout, d.w.z. cellulose. Het belangrijkste doel van deze verbinding - krijgen de afvalloogzeepoplossing door bezinking. De chemische samenstelling van sulfaat drank is als volgt:

• lignine;
• hydroxy;
• monosacchariden;
• fenolen;
• harsen;
• en vluchtige vetzuren;
• sulfiden, chloriden, carbonaten en sulfaten van natrium.

Er zijn twee belangrijke types van materialen: wit en zwart kraft drank. White gaat naar de pulp- en papierindustrie, en de zwarte gebruikt voor afvalloogzeepoplossing in de industrie.

belangrijkste toepassingen

De jaarlijkse productie van zwavelzuur is 160 miljoen. Ton per jaar. Dit is een zeer belangrijke figuur, waarin het belang en de prevalentie van deze verbinding geeft. Er zijn verschillende industrieën en plaatsen waar het nodig is het gebruik van zure sulfaat:

1. De batterij elektrolyt, met name in lood.
2. In fabrieken waar sulfaat meststof geproduceerd. Het grootste deel van het zuur precies de vervaardiging van minerale bemesten. Daarom planten voor de productie van zwavelzuur en de productie van meststoffen vaak te bouwen in de buurt.
3. In de voedingsindustrie als emulgator, aangeduid E513 code.
4. Talrijke organische synthese als een dehydraterend middel, een katalysator. Aldus verkregen explosieven, harsen, detergenten, nylon, polypropeen en etheen, kleurstoffen, chemische vezels, esters en andere verbindingen.
5. Gebruikt in filters voor waterzuivering en productie van gedestilleerd water.
6. Gebruikt bij de winning en verwerking van zeldzame elementen uit het erts.

Ook heel zwavelzuur besteed aan laboratoriumproeven, wanneer het wordt geproduceerd door lokale middelen.