Kwas siarkowy

Co to jest kwas siarkowy?

Kwas siarkowy, pisany również jako kwas siarkowy lub H2SO4 jest bezwonną, bezbarwną, oleistą cieczą. Jest on również bardzo żrący. Inna jego nazwa to olej witriolowy. Ze względu na swoje szerokie zastosowanie, nazywany jest „królem chemikaliów”. Ponadto, możemy go znaleźć zarówno w stanie połączonym, jak i wolnym.

Browse more Topics under The P Block Elements

• Wprowadzenie do pierwiastków bloku p
• Kilka ważnych związków węgla i krzemu
• Trendy i anomalne właściwości węgla
• Trendy i właściwości boru i glinu
• Amoniak
• Chlor
• Dinitrogen
• Tlen
• Rodzina borowców: Grupa 13 Pierwiastki
• Węgiel Rodzina: Grupa 14 Pierwiastki
• Grupa 15 Pierwiastki
• Grupa 16 Pierwiastki
• Grupa 17 Pierwiastki
• Grupa 18 Pierwiastki

.

• chlorek wodoru
• związki międzyhalogenowe
• kwas azotowy i tlenki azotu
• tlenki fluorowców
• tlenki fosforu
• Tlenki siarki
• Ozon
• Fosfor
• Fosfor – formy alotropowe
• Halogenki fosforu
• Tlenki fosforu
• Tlenki proste
• Siarka – formy alotropowe
• Dwutlenek siarki

Proces wytwarzania kwasu siarkowego

Ogólnie, Istnieją dwie techniki przemysłowej produkcji kwasu siarkowego. Są to:

• Proces w komorze ołowiowej
• Proces kontaktowy

Przyjrzyjrzyjmy się teraz tym procesom szczegółowo.

1) Proces kontaktowy

Proces kontaktowy składa się z trzech głównych etapów.

• Krok – I: Produkcja dwutlenku siarki

Dwutlenek siarki jest wytwarzany przez ogrzewanie siarki lub rud siarczkowych. Na przykład, pirytów żelaznych w nadmiarze powietrza.

S (siarka) + O2(tlen) + Δ(ogrzewanie) → SO2(dwutlenek siarki)

4FeS(piryty żelaza) + 7O2(tlen) + Δ(ogrzewanie) → 2Fe2O3(tlenek żelaza) + 4SO2(dwutlenek siarki)

• Etap -II: Tworzenie trójtlenku siarki

Dwutlenek siarki jest następnie utleniany tlenem atmosferycznym do trójtlenku siarki przy użyciu V2O5 jako katalizatora.

2SO2(dwutlenek siarki) + O2(tlen) + V2O5(katalizator) → SO3(trójtlenek siarki)

• Etap -III: Konwersja trójtlenku siarki w kwas siarkowy

Po tym, trójtlenek siarki jest rozbijany w 98% kwasie siarkowym, aby otrzymać oleum. Inna nazwa oleum to kwas pirosiarkowy. Następnie oleum rozcieńcza się wodą, aby otrzymać kwas siarkowy o pożądanym stężeniu.

SO3(Trójtlenek siarki) + H2SO4(Kwas siarkowy-98%) → H2S2O7(Kwas pirosiarkowy/Oleum)

H2S2O7(Kwas pirosiarkowy/Oleum) + H2O(Rozcieńczenie) → 2H2SO4(Kwas siarkowy)

2) Proces z użyciem komory ołowiowej

Proces z użyciem komory ołowiowej jest jedną z najbardziej powszechnych technik produkcyjnych. W jego wyniku otrzymujemy około 50-60 kwasów klasy B. W procesie tym stosujemy mokry SO2 w obecności tlenków azotu (impuls dynamiczny). W wyniku tego utlenia się on z tlenem zawartym w powietrzu i tworzy trójtlenek siarki. Reakcja ta wyraża się jako

2SO2 + O2 → 2SO3

Następnie trójtlenek siarki reaguje z wodą, otrzymując H2SO4. Reakcja ta jest wyrażona jako

SO3 + H2O → H2SO4

Właściwości fizyczne kwasu siarkowego

• Kwas siarkowy jest gęstą, bezbarwną i oleistą cieczą.
• Ma ciężar właściwy 1.84 w 298 K.
• Punkt wrzenia kwasu wynosi 611 K. Wyższa temperatura wrzenia i grubość tego związku chemicznego wynika z wiązania wodorowego.
• Ten silny związek chemiczny energicznie reaguje z wodą wydzielając sporo ciepła. Tak więc, nigdy nie wolno dodawać wody do H2SO4. Zamiast tego, należy dodawać kwas do wody, powoli z odpowiednim mieszaniem.

Właściwości chemiczne kwasu siarkowego

• Kwas siarkowy jest silnym kwasem dibazowym. Ponadto jest diprotoniczny i jonizuje się w dwóch etapach w roztworze wodnym.
• Ten związek chemiczny jest bardzo żrący, reaktywny i rozpuszczalny w wodzie. Ma bardzo wysoką zdolność utleniania i dlatego działa jako silny utleniacz.
• Ma bardzo niską lotność. Z tego powodu odgrywa rolę w przygotowaniu bardziej lotnych kwasów z ich soli porównawczych.
• Skoncentrowany kwas siarkowy jest bardzo silnym środkiem odwadniającym. Dlatego ten związek chemiczny jest używany do suszenia wielu mokrych gazów, które nie reagują z kwasem.
• Oprócz tego usuwa wodę z naturalnych mieszanek, takich jak skrobia.
• Jako że jest dobrym utleniaczem, może utleniać zarówno niemetale, jak i metale. Ponadto, sam redukuje się do dwutlenku siarki.

Niektóre powszechne reakcje kwasu siarkowego

• Gorący stężony kwas siarkowy utlenia miedź do siarczanu miedzi.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

• Skoncentrowany kwas siarkowy wydziela chlorowodór z chlorku sodu. Wydziela również fluorowodór z fluorku wapnia.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

• Spala glukozę, cukier i skrobię na węgiel.

C12H22O11 + (H2SO4) → 12C + 11H2O

Solved Example for You

Q: Write down the main uses of sulfuric acid.

Ans: The uses of sulfuric acid are:

• Jest to powszechne chemikalia w przygotowaniu nawozów. Na przykład, siarczan amonu i superfosfat.
• Używamy go w produkcji barwników, odcieni i farb.
• Jest to powszechne chemikalia w produkcji materiałów wybuchowych. Na przykład, TNT.
• Inne niezbędne chemikalia wymagają obecności kwasu siarkowego. Bez kwasu siarkowego, nie możemy uzyskać tych substancji chemicznych. Na przykład, kwas chlorowodorowy, fosforowy i azotowy. Jest on również potrzebny do produkcji węglanu sodu.
• Używamy go jako część rafinacji ropy naftowej.
• Działa jako środek trawiący.
• Ten związek chemiczny jest powszechny jako środek laboratoryjny, środek odwadniający i utleniający.

.