Kénsav

Kénsav

Bizonyára sok kénsavval végzett kísérlettel találkoztál már. Ugye? Szóval, szokták valaha is vízbe tenni? NEM! Soha, de soha! De miért? Derítsük ki! A következő részben mindent elolvasunk a kénsavról és annak tulajdonságairól. Ezt követően megnézzük a felhasználási területeit. Kezdjük tehát először is azzal, hogy mi is ez.

Suggested Videos

Mi a kénsav?

A kénsav, más néven kénsav vagy H2SO4 szagtalan, színtelen, olajos folyadék. Emellett nagyon maró hatású. Másik neve a vitriololaj. Széleskörű felhasználása miatt a “vegyi anyagok királyaként” emlegetik. Ráadásul mind kötött, mind szabad állapotban megtalálható.

Bővebb témakörök a P blokk elemei alatt

• Elvezetés a p blokk elemeihez
• A szén és a szilícium néhány fontos vegyülete
• Trendi. és a szén rendellenes tulajdonságai
• A bór és az alumínium tendenciái és tulajdonságai
• Ammónia
• Klór
• Dinitrogén
• Dioxygen
• Bor család: Szén család: 13: Elemek 14. csoportja
• Elemek 15. csoportja
• Elemek 16. csoportja
• Elemek 17. csoportja
• Elemek 18. csoportja

.

• Hidrogén-klorid
• Interhalogénvegyületek
• A nitrogénsav és a nitrogén-oxidok
• A halogének oxosavai
• A halogének oxosavai
• A halogének oxosavai. Foszfor
• A kén oxosavai
• Ozon
• Foszfin
• Foszfor – allotróp formái
• Foszforhalogenidek
• Foszforhalogenidek
• Egyszerű oxidok
• Kén – allotróp formák
• Kén-dioxid

Kénsav előállítási eljárás

Általában, A kénsav ipari előállítására kétféle eljárás létezik. Ezek:

• Ólomkamrás eljárás
• Kontakt eljárás

Most nézzük meg ezeket az eljárásokat részletesen.

1) Kontakt eljárás

A kontakt eljárás három fő lépésből áll.

• I. lépés: Kén-dioxid előállítása

A kén-dioxidot kén vagy szulfidos ércek hevítésével állítják elő. Például a vaspiritet levegőn felül.

S (kén) + O2(oxigén) + Δ(fűtés) → SO2(kén-dioxid)

4FeS(vaspirit) + 7O2(oxigén) + Δ(fűtés) → 2Fe2O3(vasoxid) + 4SO2(kén-dioxid)

• II. lépés: Kén-trioxid keletkezése

Ezután a kén-dioxidot a légköri oxigénnel kén-trioxiddá oxidáljuk V2O5 katalizátorral.

2SO2(kén-dioxid) + O2(oxigén) + V2O5(katalizátor) → SO3(kéntrioxid)

• -III. lépés: A kéntrioxid átalakítása kénsavvá

Ezután a kéntrioxidot 98%-os kénsavban megbontjuk, és oleumot kapunk. Az oleum másik neve piroszulfonsav. Ezután az oleumot vízzel hígítják, hogy a kívánt koncentrációjú kénsavat kapják.

SO3(kéntrioxid) + H2SO4(kénsav-98%) → H2S2O7(piroszulfonsav/Oleum)

H2S2O7(piroszulfonsav/Oleum) + H2O(hígítás) → 2H2SO4(kénsav)

2) Ólomkamrás eljárás

Az ólomkamrás eljárás az egyik leggyakoribb gyártási eljárás. Körülbelül 50-60 B minőségű savakat eredményez. Ebben az eljárásban nedves SO2-t használunk nitrogén-oxidok jelenlétében (dinamikus lendület). Ennek eredményeként a levegőben lévő oxigénnel oxidálódik, és kéntrioxidot képez. Ez a reakció a következőképpen fejeződik ki:

2SO2 + O2 → 2SO3

Ezután a kén-trioxidot vízzel reakcióba hozzuk, így H2SO4 keletkezik. Ezt a reakciót a következőképpen fejezzük ki:

SO3 + H2O → H2SO4

A kénsav fizikai tulajdonságai

• A kénsav sűrű, színtelen és olajos folyadék.
• Specifikus tömege 1.84 298 K-en.
• A sav forráspontja 611 K. Ennek a vegyszernek a magasabb forráspontja és vastagsága a hidrogénkötésnek köszönhető.
• Ez az erős vegyszer a vízzel hevesen reagál, elég sok hőt szabadítva fel. Ezért a H2SO4-hez soha nem szabad vizet adni. Ehelyett lassan, megfelelő keverés mellett adjuk a savat a vízhez.

A kénsav kémiai tulajdonságai

• A kénsav egy erős kétbázisú sav. Emellett diprotikus és vizes oldatban két lépésben ionizálódik.
• Ez a vegyszer erősen maró, reakcióképes és vízben oldódik. Nagyon nagy oxidáló ereje van, ezért erős oxidálószerként viselkedik.
• Nagyon alacsony illékonyságú. Emiatt szerepet játszik az illékonyabb savak összehasonlító sókból történő előállításában.
• A koncentrált kénsav nagyon erős dehidratálószer. Így ezt a vegyszert sok olyan nedves gáz szárítására használják, amelyek nem reagálnak a savval.
• Ezeken kívül a természetes keverékekből, például a keményítőkből is kiűzi a vizet.
• Mivel jó oxidálószer, mind a nem fémeket, mind a fémeket képes oxidálni. Sőt, maga is kén-dioxiddá redukálódik.

A kénsav néhány gyakori reakciója

• A forró, tömény kénsav a rezet rézszulfáttá oxidálja.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

• A tömény kénsav nátrium-kloridból klórhidrogént ad ki. Emellett kalcium-fluoridból hidrogén-fluoridot ad ki.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

• A glükózt, cukrot és keményítőt szénné égeti.

C12H22O11 + (H2SO4) → 12C + 11H2O

Megoldott példa az Ön számára

K: Írja le a kénsav főbb felhasználási területeit.

Ans: A kénsav felhasználási területei:

• A műtrágyák előállításában gyakori vegyszer. Például az ammónium-szulfát és a szuperfoszfát.
• Festékek, árnyalatok és festékek gyártásánál használjuk.
• A robbanóanyagok gyártásánál gyakori vegyszer. Például a TNT.
• Más elengedhetetlen vegyszerekhez kénsav jelenlétére van szükség. Kénsav nélkül nem tudjuk ezeket a vegyszereket előállítani. Ilyen például a sósav, a foszforsav és a salétromsav. A nátrium-karbonáthoz is szükség van rá.
• A kőolaj finomításának részeként hasznosítjuk.
• Pácolószerként működik.
• Ez a vegyszer gyakori laboratóriumi szer, dehidratálószer és oxidálószer.