Svovlsyre

Svovlsyre

Du er sikkert stødt på en masse eksperimenter med svovlsyre. Har du ikke? Er det så nogensinde sat det i vandet? NEJ! Aldrig nogensinde! Men hvorfor? Lad os finde ud af det. I det følgende afsnit vil vi læse alt om svovlsyre og dens egenskaber. Derefter vil vi se på dens anvendelsesmuligheder. Så lad os først starte med, hvad det er.

Suggested Videos

Hvad er svovlsyre?

Svovlsyre, der også staves som svovlsyre eller H2SO4, er en lugtfri, farveløs, olieagtig væske. Den er også meget ætsende. Et andet navn for den er Vitriololie. På grund af sine mange anvendelsesmuligheder er den blevet kaldt “kongen af kemikalier”. Desuden kan vi finde den både i kombineret og fri tilstand.

Søg flere emner under P-blokelementerne

• Indledning til p-blokelementerne
• Nogle vigtige forbindelser af kulstof og silicium
• Trend og anomale egenskaber for kulstof
• Trends og egenskaber for bor og aluminium
• Ammoniak
• Klor
• Dinitrogen
• Dioxygen
• Bor-familien: Gruppe 13-elementer
• Kulstof-familie: Gruppe 14: Elementer
• Gruppe 15: Elementer
• Gruppe 16: Elementer
• Gruppe 17: Elementer
• Gruppe 18: Elementer
• Hydrogenklorid
• Interhalogenforbindelser
• Sitronsyre og kvælstofoxider
• Halogeners oxosyrer
• Oxosyrerne af halogener
• Oxosyrerne af Fosfor
• Oxosyrer af svovl
• Ozoner
• Fosfin
• Fosfor – allotrope former
• Fosforhalogenider
• Simple oxider
• Svovl – allotrope former
• Svovldioxid

Fremstillingsproces af svovlsyre

I almindelighed, er der to teknikker til industriel fremstilling af svovlsyre. De er:

• Blodkammerproces
• Kontaktproces

Nu skal vi se nærmere på disse processer.

1) Kontaktproces

Kontaktprocessen har tre hovedtrin.

• Trin – I: Fremstilling af svovldioxid

Svovldioxid fremstilles ved opvarmning af svovl- eller sulfidmalm. F.eks. jernpyritter i overskud af luft.

S (Svovl) + O2(Oxygen) + Δ(Opvarmning) → SO2(Svovldioxid)

4FeS(Jernpyritter) + 7O2(Oxygen) + Δ(Opvarmning) → 2Fe2O3(Jernoxid) + 4SO2(Svovldioxid)

• Trin -II: Dannelse af svovltrioxid

Derpå oxideres svovldioxid med atmosfærisk ilt til svovltrioxid ved hjælp af V2O5 som katalysator.

2SO2(svovldioxid) + O2(ilt) + V2O5(katalysator) → SO3(svovltrioxid)

• Trin -III: Omdannelse af svovltrioxid til svovlsyre

Dernæst nedbrydes svovltrioxid i 98 % svovlsyre for at give oleum. Et andet navn for oleum er pyrosvovlsyre. Derefter fortyndes oleum med vand for at give svovlsyre i den ønskede koncentration.

SO3(Svovltrioxid) + H2SO4(Svovlsyre-98%) → H2S2O7(Pyrosvovlsyre/Oleum)

H2S2O7(Pyrosvovlsyre/Oleum) + H2O(Fortynding) → 2H2SO4(Svovlsyre)

2) Blykammerprocessen

Blykammerprocessen er en af de mest almindelige fremstillingsteknikker. Den resulterer i ca. 50-60 syrer af B-kvalitet. I denne proces anvendes vådt SO2 i nærvær af nitrogenoxider (dynamisk impuls). Som følge heraf bliver det oxideret med ilten i luften og danner svovltrioxid. Denne reaktion udtrykkes som

2SO2 + O2 → 2SO3

Derpå bringes svovltrioxid til at reagere med vand for at få H2SO4. Denne reaktion udtrykkes som

SO3 + H2O → H2SO4

Fysiske egenskaber ved svovlsyre

• Svovlsyre er en tyk, farveløs og olieagtig væske.
• Den har en vægtfylde på 1.84 ved 298 K.
• Syrens kogepunkt er 611 K. Det højere kogepunkt og tykkelse af dette kemikalie skyldes hydrogenbinding.
• Dette stærke kemikalie reagerer kraftigt med vand og frigiver en hel del varme. Derfor må du aldrig tilsætte vand til H2SO4. I stedet skal du tilsætte syren til vand, langsomt og under ordentlig omrøring.

Svovlsyreens kemiske egenskaber

• Svovlsyre er en stærk dibasisk syre. Den er også diprotisk og ioniseres i to trin i den vandige opløsning.
• Dette kemikalie er stærkt ætsende, reaktivt og er opløseligt i vand. Det har en meget høj oxideringskraft og virker således som et stærkt oxidationsmiddel.
• Det har en meget lav flygtighed. Derfor spiller den en rolle ved fremstillingen af mere flygtige syrer fra deres sammenlignende salte.
• Koncentreret svovlsyre er et meget stærkt dehydreringsmiddel. Derfor bruges dette kemikalie til at tørre mange våde gasser, som ikke reagerer med syren.
• Det udviser desuden vand fra naturlige blandinger som stivelse.
• Da det er et godt oxidationsmiddel, kan det oxidere både ikke-metaller såvel som metaller. Desuden reducerer den selv til svovldioxid.

Nogle almindelige reaktioner af svovlsyre

• Hot koncentreret svovlsyre oxiderer kobber til kobbersulfat.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

• Koncentreret svovlsyre giver hydrogenchlorid ud af natriumchlorid. Den giver også hydrogenfluorid fra calciumfluorid.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

• Den forbrænder glukose, sukker og stivelse til kulstof.

C12H22O11 + (H2SO4) → 12C + 11H2O

Løst eksempel til dig

Q: Skriv de vigtigste anvendelser af svovlsyre ned.

Ans: Svovlsyre anvendes til følgende formål:

• Det er et almindeligt kemikalie i fremstillingen af gødning. For eksempel ammoniumsulfat og superphosphat.
• Vi bruger det til fremstilling af farvestoffer, nuancer og maling.
• Det er et almindeligt kemikalie til fremstilling af sprængstoffer. For eksempel TNT.
• Andre uundværlige kemikalier kræver tilstedeværelse af svovlsyre. Uden svovlsyre kan vi ikke få disse kemikalier. For eksempel saltsyre, fosforsyre og salpetersyre. Det er også nødvendigt for natriumcarbonat.
• Vi udnytter det som en del af raffinering af petroleum.
• Det fungerer som et bejdsemiddel.
• Dette kemikalie er almindeligt som et laboratoriemiddel, dehydreringsmiddel og et oxidationsmiddel.