Acido solforico. Formula, proprietà, preparazione e utilizzo

L'acido solforico è il nome storico: l'olio di vetriolo. Lo studio di acido iniziata in tempi antichi, nei suoi scritti, è descritto: il medico greco Dioscoride, il naturalista romano Pliniy Starshy, gli alchimisti islamici Geber, Razi e Ibn Sina e altri. In Sumer c'era una lista di vetriolo, che sono classificati dal colore della sostanza. Nel nostro tempo, la parola "vetriolo" unisce idrati cristallini solfati di metalli bivalenti.

Nel 17 ° secolo, olandese, chimico tedesco Johann Glauber acido solforico ottenuto dalla combustione di zolfo con nitrato di potassio (KNO3) in presenza di vapor d'acqua. Nel 1736, Dzhoshua Uord (farmacista da Londra), questo metodo viene utilizzato nella produzione. Questo tempo può essere considerato come un punto di riferimento, quando già larga scala cominciato ad essere prodotto acido solforico. E Formula (H2SO4), generalmente si presume essere installato chimico svedese Berzelius (1779-1848) in silenzio dopo.

Berzelius utilizzando caratteri alfabetici (elementi chimici designati) e codici digitali inferiori (indicata dal numero nella molecola atomi di un dato tipo) scoperto che in una molecola contenente 1 atomo di zolfo (S), due atomi di idrogeno (H) e 4 atomo di ossigeno (O ). Da quel momento, si è saputo composizione qualitativa e quantitativa della molecola, che è, nel linguaggio della chimica descritta acido solforico.

La formula di struttura, che mostra graficamente la disposizione reciproca degli atomi nella molecola ed i legami chimici tra loro (di solito sono indicati da linee) informa che il centro della molecola è un atomo di zolfo, che è doppio legato a due atomi di ossigeno. Con gli altri due atomi di ossigeno a ciascuno dei quali è montato un atomo di idrogeno, l'atomo di zolfo collegato anche da legami singoli.

proprietà

Acido solforico – incolore o leggermente giallo, liquido viscoso, solubile in acqua a tutte le concentrazioni. Si tratta di un minerale forte acido. Acid è altamente corrosivo per i metalli (interagisce concentrati con il ferro senza riscaldamento, e passivare) rocce, tessuti animali o altri materiali. Ha un pronunciato forti proprietà ossidanti elevata igroscopicità e. Ad una temperatura di 10,4 ° C solidifica acidi. Una volta riscaldato a 300 ° C acido quasi il 99% perde triossido di zolfo (SO3).

Le sue proprietà variano a seconda della concentrazione di una soluzione acquosa. Ci sono nomi comuni sono soluzioni acide. acido diluito è considerato 10%. Ricaricabile – 29-32%. A concentrazioni inferiori al 75% (come definito nella norma ISO 2184) è chiamata la torre. Se la concentrazione del 98%, allora sarà acido solforico concentrato. formula (Chimica o strutturale) in tutti i casi rimane invariato.

Quando disciolto in acido solforico concentrato, triossido di zolfo o oleum si forma acido solforico fumante, la sua formula può essere scritta come: H2S2O7. acido netto (H2S2O7) è un solido avente una temperatura di fusione di 36 ° C. reazione solforico idratazione acido caratterizzata dal rilascio di calore in grandi quantità.

acido diluito viene fatto reagire con un metallo che reagisce con il quale presenta forti proprietà ossidanti. Ciò ripristina l'acido solforico, sostanze formate formula contenenti ridotte (a 4, 0 o -2) un atomo di zolfo, possono essere: SO2, S o H2S.

Reagisce con i non-metalli, per esempio, di carbonio o di zolfo:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagisce con cloruro di sodio:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Essa è caratterizzata da una reazione di sostituzione elettrofila di un atomo di idrogeno attaccato all'anello benzenico del composto aromatico al gruppo -SO3H.

reception

Nel 1831, il perno è stato metodo di ottenimento H2SO4, che è attualmente il principale brevetto. Oggi la maggior parte dell'acido solforico è prodotto utilizzando questo metodo. Le materie prime utilizzate minerali solforati (solitamente ferro pirite FeS2), che viene bruciato in forni speciali, formando così un gas calcinato. Poiché la temperatura del gas è pari a 900 ° C, quindi si raffredda acido solforico con una concentrazione del 70%. Il gas nel ciclone e il precipitatore elettrostatico viene pulito dalla polvere in torri di lavaggio con una concentrazione di acido di 40 e il 10% di veleni del catalizzatore (As2O5 e fluoro), precipitatori elettrostatici umide aerosol acido. Successivamente, il gas calcinato contenente il 9% di anidride solforosa (SO2), essiccato ed alimentato all'apparecchiatura contatto. Passando attraverso 3 strati di catalizzatore vanadio, SO2 viene ossidato a SO3. Per sciogliere il triossido di zolfo formata, viene utilizzato l'acido solforico concentrato. soluzione di formula (SO3) in acido solforico anidro è H2S2O7. In questa forma oleum in serbatoi di acciaio viene convogliato al consumatore dove viene diluito alla concentrazione desiderata.

applicazione

A causa di differenti proprietà chimiche, H2SO4 ha una vasta gamma di applicazioni. Nella produzione dell'acido stesso, come elettrolita in batterie al piombo per fabbricare vari pulitori, è anche un reagente importante nell'industria chimica. E 'utilizzato anche nella produzione: alcoli, plastiche, coloranti, gomma, estere, adesivi, esplosivi, saponi e detergenti, prodotti farmaceutici, cellulosa e carta, olio.