Swaelsuur. Formule, eienskappe, voorbereiding en gebruik

Swaelsuur is die historiese naam: olie van vitriool. Die studie van suur begin in antieke tye, in sy geskrifte, dit word beskryf: die Griekse dokter Dioscorides, die Romeinse natuurkundige Pliniy Starshy, die Islamitiese alchemiste Geber, Razi en Ibn Sina en ander. In Sumer was daar 'n lys van vitriool, wat geklassifiseer word deur die kleur van die stof. In ons tyd, die woord "vitriool" verenig kristallyne koolhidrate sulfate van divalente metale.

In die 17de eeu, Nederlands, Duits chemikus Johann Glauber swaelsuur verkry deur swawel met kaliumnitraat (KNO3) in die teenwoordigheid van waterdamp. In 1736, Dzhoshua Uord ( 'n apteker van Londen), hierdie metode gebruik word in die produksie. Hierdie keer kan beskou word as 'n punt van verwysing, toe reeds 'n groot skaal begin swaelsuur te produseer. Dit Formule (H2SO4), oor die algemeen aanvaar dat stille later geïnstalleer Sweedse chemikus Berzelius (1779-1848).

Berzelius met behulp van letters (aangewys chemiese elemente) en laer digitale kodes (aangedui deur die nommer in die molekule, atome van die gegewe tipe) het bevind dat in een molekule bevat 1 swael atoom (S), twee waterstofatome (H) en 4 suurstofatoom (O ). Sedert daardie tyd, het dit bekend kwalitatiewe en kwantitatiewe samestelling van die molekule, dit wil sê in die taal van chemie beskryf swaelsuur.

Die struktuurformule, toon grafies die onderlinge reëling van atome in die molekule en die chemiese bindings tussen hulle (hulle word gewoonlik aangedui deur lyne) mee dat die sentrum van die molekuul is 'n swael-atoom wat dubbel gebind om twee suurstofatome. Met die ander twee suurstofatome aan elk van wat 'n waterstofatoom is aangeheg, die swael atoom ook verbind deur enkelbindings.

eienskappe

Swaelsuur - kleurloos of effens geel, taai vloeistof, oplosbaar in water te alle konsentrasies. Dit is 'n sterk minerale suur. Suur is hoogs korrosiewe om metale (gekonsentreerde voer interaksie met 'n yster sonder verhitting, en dit passivates) rotse, diereweefsel of ander materiaal. Dit het 'n hoë higroskopisiteit en 'n uitgespreek sterk oksidant eienskappe. By 'n temperatuur van 10,4 ° C suur stol. Wanneer verhit tot 300 ° C verloor byna 99% suur swaweltrioksied (SO3).

Sy eienskappe te verander na gelang van die konsentrasie van 'n waterige oplossing. Daar is algemene name suur oplossings. Verdunde suur word beskou as 10% te wees. Herlaaibare - 29-32%. By konsentrasies minder as 75% (soos omskryf in ISO 2184) dit staan bekend as die toring. As die konsentrasie van 98%, dan sal dit wees swaelsuur gekonsentreer. formule (Chemiese of strukturele) in alle gevalle bly onveranderd.

Wanneer ontbind in gekonsentreerde swaelsuur, is swaweltrioksied of oleum gevorm woedend swaelsuur, sy formule kan geskryf word as: H2S2O7. Net suur (H2S2O7) is 'n soliede met 'n smelt temperatuur van 36 ° C. swaelsuur hidrasie reaksie wat gekenmerk word deur die vrystelling van hitte in groot hoeveelhede.

Verdunde suur is gereageer met 'n metaal reageer waarmee vertoon sterk oksidant eienskappe. Dit herstel die swaelsuur, MET gevorm formule stowwe verminder (tot 4, 0 of -2) 'n swael atoom, kan wees: SO2, S of H2S.

Dit reageer met nie-metale, bv koolstof of swael:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reageer met natriumchloried:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Dit word gekenmerk deur 'n elektrofiliese substitusiereaksie van 'n waterstofatoom verbonde aan die benseenring van die aromatiese verbinding te -SO3H groep.

ontvangs

In 1831, was die pen gepatenteerde metode van die verkryging van H2SO4, wat tans die belangrikste. Vandag is die meeste van die swaelsuur geproduseer met behulp van hierdie metode. Die rou materiaal wat gebruik word sulfied erts (gewoonlik yster piriet FeS2), wat verbrand in spesiale oonde, en sodoende 'n gekalsineerde gas vorming. Sedert die gas temperatuur gelyk aan 900 ° C is, dan is dit afgekoel swaelsuur met 'n konsentrasie van 70%. Die gas in die sikloon en die elektrostatiese precipitator skoongemaak uit stof in wasgoed torings met 'n suur konsentrasie van 40 en 10% van katalisator gifstowwe (As2O5 en fluoor), nat elektrostatiese precipitators van suur aerosol. Volgende, die gekalsineerde gas met 9% swaweldioksied (SO2), gedroogde en gevoed na die kontak apparaat. Wat deur 3 lae van vanadium katalisator, is SO2 geoksideer tot SO3. Om die vorm swaweltrioksied ontbind, is gekonsentreerde swaelsuur gebruik. Formule oplossing van swaweltrioksied (SO3) in anhidriese swaelsuur is H2S2O7. In hierdie vorm oleum in staal tenks is oorgedra aan die verbruiker waar dit verdun om die verlangde konsentrasie.

aansoek

As gevolg van verskillende chemiese eienskappe, H2SO4 het 'n wye verskeidenheid van programme. In die produksie van die suur self, as 'n elektroliet in 'n lood-suur batterye om die verskillende skoonmakers vervaardig, is dit ook 'n belangrike reaktans in die chemiese bedryf. Dit word ook gebruik in die produksie: alkohole, plastiek, klere, rubber, ester, gom, plofstof, seep en skoonmaakmiddels, farmaseutiese, pulp en papier, olie.