Svavelsyra

Svavelsyra

Du måste ha stött på många experiment med svavelsyra. Har du inte det? Så, är det någonsin möjligt att lägga den i vattnet? NEJ! Aldrig någonsin! Men varför? Låt oss ta reda på det. I följande avsnitt kommer vi att läsa allt om svavelsyra och dess egenskaper. Därefter kommer vi att titta på dess användningsområden. Så låt oss först börja med vad det är.

Föreslagna videor

Vad är svavelsyra?

Svavelsyra som också stavas svavelsyra eller H2SO4 är en luktfri, färglös, oljig vätska. Den är också mycket frätande. Ett annat namn för den är vitriololja. På grund av dess breda användningsområden har den kallats ”kemikaliens kung”. Dessutom finns den både i kombinerat och fritt tillstånd.

Se fler ämnen under P-blocketelement

• Introduktion till p-blocketelement
• Några viktiga föreningar av kol och kisel
• Trend. och avvikande egenskaper hos kol
• Trender och egenskaper hos bor och aluminium
• Ammoniak
• Klor
• Dinitrogen
• Dioxin
• Borfamiljen: Grupp 13 element
• Kolvätefamilj: Grupp 14 element
• Grupp 15 element
• Grupp 16 element
• Grupp 17 element
• Grupp 18 element
• Väteklorid
• Interhalogenföreningar
• Salpetsyra och kväveoxider
• Halogenernas oxosyror
• Oxosyror av halogener
• Oxosyrorna av Fosfor
• Oxosyror av svavel
• Ozon
• Fosfin
• Fosfor – allotropa former
• Fosforhalogenider
• Enkla oxider
• Svavel – allotropa former
• Svaveldioxid

Förfarande för framställning av svavelsyra

I allmänhet, finns det två tekniker för industriell tillverkning av svavelsyra. De är:

• Blykammarprocessen
• Kontaktprocessen

Nu ska vi titta på dessa processer i detalj.

1) Kontaktprocessen

Kontaktprocessen har tre huvudsteg.

• Steg – I: Framställning av svaveldioxid

Svaveldioxid framställs genom upphettning av svavel- eller sulfidmalm. Exempelvis järnpyriter i överskott av luft.

S (Svavel) + O2(Syre) + Δ(Uppvärmning) → SO2(Svaveldioxid)

4FeS(Järnpyriter) + 7O2(Syre) + Δ(Uppvärmning) → 2Fe2O3(Järnoxid) + 4SO2(Svaveldioxid)

• Steg -II: Bildning av svaveltrioxid

Svaveldioxid oxideras sedan med atmosfäriskt syre till svaveltrioxid med hjälp av V2O5 som katalysator.

2SO2(svaveldioxid) + O2(syre) + V2O5(katalysator) → SO3(svaveltrioxid)

• Steg -III: Omvandling av svaveltrioxid till svavelsyra

Nästan därefter bryts svaveltrioxiden i 98 % svavelsyra för att ge oleum. Ett annat namn för oleum är pyrosvavelsyra. Därefter späds oleum med vatten för att ge svavelsyra i önskad koncentration.

SO3(Svaveltrioxid) + H2SO4(Svavelsyra-98%) → H2S2O7(Pyrosvavelsyra/Oleum)

H2S2O7(Pyrosvavelsyra/Oleum) + H2O(Utspädning) → 2H2SO4(Svavelsyra)

2) Blykammarprocessen

Blykammarprocessen är en av de vanligaste tillverkningsteknikerna. Den resulterar i cirka 50-60 syror av B-kvalitet. I denna process används våt SO2 i närvaro av kväveoxider (dynamisk impuls). Som ett resultat oxideras det med luftens syre och bildar svaveltrioxid. Denna reaktion uttrycks som

2SO2 + O2 → 2SO3

Därefter får svaveltrioxid att reagera med vatten för att få H2SO4. Denna reaktion uttrycks som

SO3 + H2O → H2SO4

Fysikaliska egenskaper hos svavelsyra

• Svavelsyra är en tjock, färglös och oljig vätska.
• Den har en specifik vikt på 1.84 vid 298 K.
• Syrans kokpunkt är 611 K. Den högre kokpunkten och tjockleken hos denna kemikalie beror på vätebindning.
• Denna starka kemikalie reagerar kraftigt med vatten och frigör en hel del värme. Därför får du aldrig tillsätta vatten till H2SO4. Istället ska du tillsätta syran till vatten, långsamt och under ordentlig omrörning.

Kemiska egenskaper hos svavelsyra

• Svavelsyra är en stark dibasisk syra. Dessutom är den diprotisk och joniserar i två steg i den vattenhaltiga lösningen.
• Denna kemikalie är starkt frätande, reaktiv och är löslig i vatten. Den har en mycket hög oxidationskraft och fungerar därför som ett starkt oxidationsmedel.
• Den har mycket låg flyktighet. Av denna anledning spelar den en roll vid framställning av mer flyktiga syror från deras jämförelsesalter.
• Koncentrerad svavelsyra är ett mycket starkt dehydreringsmedel. Därför används denna kemikalie för att torka många våta gaser som inte reagerar med syran.
• Den driver dessutom ut vatten från naturliga blandningar som stärkelse.
• Då den är ett bra oxidationsmedel kan den oxidera både icke-metaller och metaller. Dessutom reducerar den själv till svaveldioxid.

Några vanliga reaktioner av svavelsyra

• Varm koncentrerad svavelsyra oxiderar koppar till kopparsulfat.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

• Koncentrerad svavelsyra ger ut vätesklorid från natriumklorid. Dessutom ger den vätefluorid från kalciumfluorid.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

• Den förbränner glukos, socker och stärkelse till kol.

C12H22O11 + (H2SO4) → 12C + 11H2O

Löst exempel för dig

Q: Skriv ner de viktigaste användningsområdena för svavelsyra.

Ans: Användningsområdena för svavelsyra är:

• Det är en vanlig kemikalie vid framställning av gödningsmedel. Till exempel ammoniumsulfat och superfosfat.
• Vi använder den vid tillverkning av färgämnen, nyanser och målarfärger.
• Det är en vanlig kemikalie vid tillverkning av sprängämnen. Till exempel TNT.
• Andra oundgängliga kemikalier kräver närvaro av svavelsyra. Utan svavelsyra kan vi inte få fram dessa kemikalier. Till exempel saltsyra, fosforsyra och salpetersyra. Den behövs också för natriumkarbonat.
• Vi använder den som en del av raffinering av petroleum.
• Den fungerar som betningsmedel.
• Den här kemikalien är vanlig som laboratoriemedel, dehydreringsmedel och oxidationsmedel.