Θειικό οξύ. Τύπου, ιδιότητες, παρασκευή και χρήση

Το θειικό οξύ είναι το ιστορικό όνομα: το πετρέλαιο της βιτριόλι. Η μελέτη των οξέων ξεκίνησε στην αρχαιότητα, στα κείμενά του, περιγράφεται: ο Έλληνας γιατρός Διοσκουρίδης, ο Ρωμαίος φυσιοδίφης Pliniy Starshy, οι ισλαμικές αλχημιστές Geber, Ραζή και Ιμπν Σίνα και τους άλλους. Στην Σουμερία υπήρχε μια λίστα με βιτριόλι, που ταξινομούνται από το χρώμα της ουσίας. Στην εποχή μας, η λέξη «βιτριόλι» ενώνει κρυσταλλική υδρίτες θειικά άλατα του δισθενούς μετάλλων.

Στο 17ο αιώνα, ολλανδική, γερμανική χημικός Johann Glauber θειικού οξέος που λαμβάνεται από την καύση του θείου με νιτρικό κάλιο (ΚΝΟ3) υπό την παρουσία υδρατμών. Σε 1736, Dzhoshua Uord (ένας φαρμακοποιός από το Λονδίνο), η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για την παραγωγή. Ο χρόνος αυτός μπορεί να θεωρηθεί ως σημείο αναφοράς, όταν ήδη μια μεγάλη κλίμακα άρχισε να παράγεται θειικό οξύ. Είναι Τύπο (H2SO4), γενικά θεωρείται να εγκατασταθεί Σουηδός χημικός Berzelius (1779-1848) αθόρυβη αργότερα.

Berzelius χρησιμοποιώντας αλφαβητικούς χαρακτήρες (ορίζεται χημικά στοιχεία) και κάτω ψηφιακών κωδικών (που υποδεικνύεται από τον αριθμό στο μόριο, άτομα του δεδομένου τύπου) βρέθηκε ότι σε ένα μόριο περιέχει 1 άτομο θείου (S), δύο άτομα υδρογόνου (Η) και 4 άτομο οξυγόνου (Ο ). Από εκείνη τη στιγμή, έγινε γνωστό ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του μορίου, το οποίο είναι, στη γλώσσα της χημείας που περιγράφεται θειικού οξέος.

Ο δομικός τύπος, που δείχνει γραφικά την αμοιβαία διάταξη των ατόμων στο μόριο και οι χημικοί δεσμοί μεταξύ τους (είναι συνήθως συμβολίζεται με γραμμές) πληροφορεί ότι το κέντρο του μορίου είναι ένα άτομο θείου το οποίο είναι συνδεδεμένο με διπλό δεσμό προς δύο άτομα οξυγόνου. Με τα άλλα δύο άτομα οξυγόνου σε κάθε ένα από τα οποία είναι συνδεδεμένο ένα άτομο υδρογόνου, το άτομο θείου συνδέεται επίσης με μονούς δεσμούς.

ιδιότητες

Θειικό οξύ - άχρωμο ή ελαφρώς κίτρινο, ιξώδες υγρό, διαλυτό στο νερό σε όλες τις συγκεντρώσεις. Είναι ένα ισχυρό ανόργανο οξύ. Οξύ είναι εξαιρετικά διαβρωτικό για τα μέταλλα (συμπυκνωμένο αλληλεπιδρά με σίδηρο χωρίς θέρμανση, και passivates) βράχους, ζωικούς ιστούς ή άλλα υλικά. Έχει υψηλή υγροσκοπικότητα και μια έντονη ισχυρές ιδιότητες οξειδωτικό. Σε θερμοκρασία 10,4 ° C στερεοποιείται οξέος. Όταν θερμαίνεται στους 300 ° C περίπου 99% οξύ χάνει τριοξείδιο του θείου (SO3).

Οι ιδιότητές του αλλάζουν ανάλογα με τη συγκέντρωση του υδατικού διαλύματος. Υπάρχουν κοινά ονόματα οξύ λύσεις. Αραιό οξύ θεωρείται ότι είναι 10%. Επαναφορτιζόμενες - 29 - 32%. Σε συγκεντρώσεις λιγότερο από 75% (όπως ορίζεται στο πρότυπο ISO 2184) ονομάζεται ο πύργος. Εάν η συγκέντρωση του 98%, τότε θα είναι το θειικό οξύ συμπυκνώνεται. τύπος (Chemical ή δομική) σε όλες τις περιπτώσεις παραμένει αμετάβλητη.

Όταν διαλύεται σε πυκνό θειικό οξύ, τριοξείδιο του θείου ή όλεουμ σχηματίζεται ατμίζον θειικό οξύ, του τύπου του μπορεί να γραφεί ως: H2S2O7. Καθαρή οξύ (H2S2O7) είναι ένα στερεό που έχει μία θερμοκρασία τήξης από 36 ° C. αντίδραση θειικού οξέος ενυδάτωσης που χαρακτηρίζεται από την απελευθέρωση της θερμότητας σε μεγάλες ποσότητες.

Αραιό οξύ αντιδρά με ένα μέταλλο αντιδρά με το οποίο επιδεικνύει ισχυρό οξειδωτικό ιδιότητες. Αυτό αποκαθιστά την θειικό οξύ, που σχηματίζονται τύπου ουσίες που περιέχουν μειωμένη (έως 4, 0 ή -2) ένα άτομο θείου, μπορεί να είναι: SO2, S ή H2S.

Αντιδρά με μη-μέταλλα, π.χ., άνθρακα ή θείου:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Αντιδρά με χλωριούχο νάτριο:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Χαρακτηρίζεται από μία αντίδραση ηλεκτρόφιλης υποκατάστασης ενός ατόμου υδρογόνου συνδεδεμένο προς το δακτύλιο βενζολίου της αρωματικής ένωσης να -SO3H ομάδα.

υποδοχή

Το 1831, ο πείρος κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μέθοδος επίτευξης H2SO4, η οποία είναι σήμερα η κύρια. Σήμερα το μεγαλύτερο μέρος του θειικού οξέος παράγεται με τη χρήση αυτής της μεθόδου. Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται και θειούχων μεταλλευμάτων (συνήθως σιδηροπυρίτη FeS2), το οποίο καίγεται σε ειδικούς κλιβάνους, σχηματίζοντας έτσι ένα πυρωμένη αερίου. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του αερίου είναι ίση με 900 ° C, στη συνέχεια ψύχθηκε θειικό οξύ με μία συγκέντρωση 70%. Το αέριο στον κυκλώνα και ηλεκτροστατικού ιζηματοποιητή καθαρίζεται από τη σκόνη σε πύργους πλύσης με ένα οξύ συγκέντρωση 40 και 10% των δηλητηρίων καταλύτη (As2O5 και φθόριο), υγρό ηλεκτροστατικό κρημνιστές του οξέος αερολύματος. Στη συνέχεια, η πυρωμένο αέριο που περιέχει 9% διοξείδιο του θείου (SO2), ξηραίνεται και τροφοδοτείται στη συσκευή επαφής. Περνώντας μέσα από 3 στρώσεις καταλύτη βαναδίου, SO2 οξειδώνεται σε SO3. Για να διαλυθεί η σχηματίζεται τριοξείδιο του θείου, χρησιμοποιείται πυκνό θειικό οξύ. Τύπου διάλυμα τριοξειδίου του θείου (SO3) σε άνυδρο θειικό οξύ είναι H2S2O7. Σε αυτή τη μορφή oleum σε χαλύβδινες δεξαμενές μεταφέρεται στον καταναλωτή όπου αραιώνεται στην επιθυμητή συγκέντρωση.

εφαρμογή

Λόγω των διαφορετικών χημικών ιδιοτήτων, H2SO4 έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Στην παραγωγή του ίδιου του οξέος, ως ηλεκτρολύτη σε ένα μπαταρίες μολύβδου-οξέος για την παρασκευή των διαφόρων καθαριστικά, είναι επίσης ένα σημαντικό αντιδρόν στη χημική βιομηχανία. Είναι, επίσης, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή: αλκοόλες, πλαστικά, βαφές, καουτσούκ, εστέρα, κόλλες, εκρηκτικά, σαπούνια και απορρυπαντικά, φαρμακευτικά προϊόντα, χαρτοπολτού και χαρτιού, έλαιο.