l'acide sulfurique. Formule, propriétés, préparation et utilisation

L' acide sulfurique est le nom historique: huile de vitriol. L'étude de l'acide a commencé dans les temps anciens, dans ses écrits, il est décrit: le médecin grec Dioscoride, le naturaliste romain Pliniy Starshy, les alchimistes islamiques Geber, Razi et Ibn Sina et autres. En Sumer il y avait une liste de vitriol, qui sont classés par la couleur de la substance. A notre époque, le mot « vitriol » unit les sulfates d'hydrates cristallins de métaux bivalents.

Au 17ème siècle, le chimiste néerlandais, allemand Johann Glauber l' acide sulfurique obtenu par combustion du soufre avec du nitrate de potassium (KNO3) en présence de vapeur d'eau. En 1736, Dzhoshua Uord (un pharmacien de Londres), cette méthode est utilisée dans la production. Ce temps peut être considéré comme un point de référence, quand déjà une grande échelle a commencé à produire de l'acide sulfurique. Il formule (H2SO4), généralement supposé être installé chimiste suédois Berzelius (1779-1848) silencieux plus tard.

Berzelius en utilisant des caractères alphabétiques (éléments chimiques désignés) et les codes numériques inférieures (indiqué par le nombre dans la molécule, des atomes de type donné) ont constaté que dans une molécule contient 1 atome de soufre (S), deux atomes d'hydrogène (H) et 4 atomes d'oxygène (O ). Depuis ce temps, il est devenu connu composition qualitative et quantitative de la molécule, qui est, dans la langue de la chimie décrit l'acide sulfurique.

La formule développée, représentant graphiquement l'arrangement mutuel des atomes dans la molécule et les liaisons chimiques entre eux (elles sont généralement désignées par des lignes) indique que le centre de la molécule est un atome de soufre qui est doublement lié à deux atomes d'oxygène. Avec les deux autres atomes d'oxygène à chacun desquels est fixé un atome d'hydrogène, l'atome de soufre également relié par des liaisons simples.

propriétés

Acide sulfurique – incolore ou légèrement jaune liquide visqueux, soluble dans l'eau à toutes les concentrations. Il est un fort minéral acide. L' acide est très corrosif pour les métaux (interagit avec le fer concentré sans chauffage, et passive) des roches, des tissus animaux ou d' autres matériaux. Il a une grande hygroscopicité et propriétés d'oxydant fort prononcé. A une température de 10,4 ° C de l'acide se solidifie. Lorsqu'il est chauffé à 300 ° C l'acide presque 99% perd trioxyde de soufre (SO3).

Ses propriétés changent en fonction de la concentration d'une solution aqueuse. Il y a des noms communs sont des solutions acides. l'acide Diluez est considéré comme 10%. Rechargeable – 29-32%. A des concentrations inférieures à 75% (telle que définie dans la norme ISO 2184), il est appelé la tour. Si la concentration de 98%, alors il sera l' acide sulfurique concentré. formule (Chimique ou structurelle) dans tous les cas reste inchangé.

Lorsqu'il est dissous dans de l'acide sulfurique concentré, le trioxyde de soufre ou de l'oléum est formé d'acide sulfurique fumant, sa formule peut être écrite comme suit: H2S2O7. acide net (H2S2O7) est un solide ayant une température de fusion de 36 ° C la réaction d'hydratation de l'acide sulfurique, caractérisé par la libération de chaleur en grandes quantités.

l'acide dilué est mis à réagir avec un métal réagissant avec qui présente de fortes propriétés antioxydantes. Ceci restaure l'acide sulfurique, les substances de la formule formé contenant réduite (à 4, 0 ou -2) un atome de soufre, peut être: SO2, S ou H2S.

Il réagit avec les non-métaux, par exemple, de carbone ou de soufre:

2 H2SO4 + C → 2 SO 2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO 2 + 2 H2O

Réagit avec le chlorure de sodium:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Elle est caractérisée par une réaction de substitution électrophile d'un atome d'hydrogène lié au cycle benzénique du composé aromatique à groupe -SO3H.

réception

En 1831, la broche a été procédé breveté d'obtention de H2SO4, ce qui est actuellement le principal. Aujourd'hui, la plupart de l'acide sulfurique est produit en utilisant cette méthode. Les matières premières utilisées minerai sulfuré (en général, la pyrite de fer FeS2), qui est brûlé dans des fours spéciaux, en formant ainsi un gaz calciné. Etant donné que la température du gaz est égale à 900 ° C, puis on l'a refroidi de l'acide sulfurique avec une concentration de 70%. Le gaz dans le cyclone et le séparateur électrostatique est nettoyé de la poussière dans les tours de lavage à une concentration d'acide de 40 et 10% de poisons de catalyseur (de As2O5 et de fluor), des précipitateurs électrostatiques par voie humide d'un aérosol d'acide. Ensuite, le gaz calciné contenant 9% de dioxyde de soufre (SO2), séchée et introduite dans l'appareil de contact. En passant à travers 3 couches de catalyseur à base de vanadium, le SO2 est oxydé en SO3. Pour dissoudre le trioxyde de soufre formé, l'acide sulfurique concentré est utilisé. solution Formule de trioxyde de soufre (SO3) dans de l'acide sulfurique anhydre est H2S2O7. Dans cette forme d'oléum dans des cuves en acier est acheminé au consommateur où il est dilué à la concentration désirée.

application

En raison des propriétés chimiques différentes, H2SO4 dispose d'un large éventail d'applications. Dans la production de l'acide lui-même, comme électrolyte dans une batterie plomb-acide pour la fabrication des divers produits de nettoyage, il est également un réactif important dans l'industrie chimique. Il est également utilisé dans la production: des alcools, des matières plastiques, des colorants, du caoutchouc, ester, des adhésifs, des explosifs, des savons et des détergents, des produits pharmaceutiques, des pâtes et papiers, de l' huile.