Θειωμένου οξύ: τύπου και χημικές ιδιότητες

Ένα από τα πρώτα ανόργανα οξέα, η οποία έγινε γνωστή στον άνθρωπο - είναι θειικό οξύ, ή θειικό. Δεν είναι μόνο αυτό, αλλά πολλά από τα άλατά του χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, την ιατρική, τη βιομηχανία τροφίμων και για τεχνικούς λόγους. Μέχρι στιγμής, από την άποψη αυτή, τίποτα δεν έχει αλλάξει. Αρκετά χαρακτηριστικά που διαθέτει το θειικό οξύ, το καθιστά εύκολο απαραίτητη χημικές συνθέσεις. Επιπλέον, σχεδόν σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας και της καθημερινής ζωής χρησιμοποιούνται άλατα αυτών. Ως εκ τούτου, θεωρούμε λεπτομερώς τι είναι και ποια είναι τα χαρακτηριστικά εκτίθενται ιδιότητες.

Μια ποικιλία των ονομάτων

Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι τα ονόματα σε αυτό το θέμα πολύ. Μεταξύ αυτών είναι εκείνα που σχηματίζονται από μια ορθολογική ονοματολογίας, καθώς και εκείνες που έχουν ιστορικά. Έτσι, η ένωση αυτή αναφέρεται ως:

• θειικό οξύ?
• βιτριόλι?
• θειικό οξύ?
• έλαιο.

Αν και ο όρος «oleum» δεν είναι εντελώς κατάλληλη για την ουσία επειδή είναι ένα μίγμα θειικού οξέος και υψηλότερων οξειδίων του θείου - SO _3.

Οξύ θειικό: μοριακό τύπο και τη δομή

Από την άποψη της χημικής συντομογραφιών γράψει ο τύπος αυτού του οξέος μπορεί να είναι τόσο: H ₂ SO _4. Είναι προφανές ότι το μόριο αποτελείται από δύο κατιόντων υδρογόνου και του ανιόντος υπόλειμμα οξέος - θειικού ιόντος που έχει ένα φορτίο 2+.

Έτσι εντός του μορίου, την ακόλουθη ανακοίνωση:

• ομοιοπολική πολικό μεταξύ θείο και οξυγόνο?
• ισχυρά πολικοί ομοιοπολική μεταξύ υδρογόνου και το οξύ υπόλειμμα SO _4.

Οι οροί που έχει 6 ασύζευκτα ηλεκτρόνια σχηματίζει δύο διπλούς δεσμούς σε δύο άτομα οξυγόνου. Ακόμη και με ένα ζευγάρι - και μόνο, και αυτά με τη σειρά τους - ένα ενιαίο υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα της μοριακής δομής του επιτρέπει να είναι αρκετά ισχυρή. Την ίδια στιγμή, το κατιόν υδρογόνου είναι πολύ κινητό και εύκολο να πάει, επειδή το θείο και οξυγόνο είναι πολύ μεγαλύτερη στην ηλεκτραρνητικότητα. Τραβώντας το ίδιο το πυκνότητα ηλεκτρονίων, παρέχουν ένα υδρογόνο μερική θετικό φορτίο, το οποίο όταν ολοκληρωθεί η αποσύνδεση. Έτσι σχηματίζονται διαλύματα οξύ στο οποίο είναι Η ^+.

Μιλώντας για τα καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων στην ένωση, του τύπου θειικού οξέος όπου το Η ₂ SO _4, επιτρέπει εύκολα τον υπολογισμό του: y υδρογόνου +1, y -2 οξυγόνο, θείο στο +6.

Όπως σε κάθε μόριο, το καθαρό φορτίο είναι μηδέν.

Η ιστορία της ανακάλυψης

Θειικό οξύ είναι γνωστό ότι οι άνθρωποι από τα πιο αρχαία χρόνια. Ακόμη και αλχημιστές ήταν σε θέση να το παραλάβει διαφορετικές μεθόδους θειικού ασβεστοποίησης. Από το ΙΧ αιώνα, οι άνθρωποι έχουν λάβει και χρησιμοποιήσει αυτή την ουσία. Αργότερα στην Ευρώπη Albertus Magnus έμαθε να εξαγάγετε το οξύ στη διαδικασία της αποσύνθεσης του θειικού σιδήρου.

Ωστόσο, καμία από τις μεθόδους δεν ήταν κερδοφόρα. Τότε γίνεται γνωστό λεγόμενο πραγματοποίηση θάλαμο σύνθεση. Γι 'αυτό το κάψιμο του θείου και νιτρικό, και εξελίχθηκε ατμούς απορροφημένο νερό. Ως αποτέλεσμα, θειικό οξύ που σχηματίζεται.

Ακόμα αργότερα, οι Βρετανοί ήταν σε θέση να βρείτε τη φθηνότερη μέθοδος για τη συγκέντρωση της ουσίας. Χρησιμοποιήσαμε το σιδηροπυρίτη - FeS _2, σιδηροπυρίτη. ψήσιμο του και μετέπειτα αντίδραση με το οξυγόνο είναι ακόμα μια από τις πιο σημαντικές βιομηχανικές διαδικασίες για τη σύνθεση του θειικού οξέος. Αυτές οι πρώτες ύλες πιο προσιτή, ποιότητα και προσιτό κόστος για τις μεγάλες μαζική παραγωγή.

φυσικές ιδιότητες

Υπάρχουν διάφορες επιλογές, συμπεριλαμβανομένης της εξωτερικής, η οποία είναι διαφορετική από τις άλλες θειικό οξύ. Φυσικές ιδιότητες μπορεί να περιγραφεί σε μερικά σημεία:

1. Κάτω από πρότυπες συνθήκες, - υγρό.
2. Σε μια συμπυκνωμένη κατάσταση είναι βαρύ, λιπαρό, για το οποίο ονομαζόταν «το πετρέλαιο της βιτριόλι».
3. Ουσία Πυκνότητα - 1,84 g / cm ^3.
4. Δεν έχει χρώμα ή οσμή.
5. Έχει μια ισχυρή «χαλκός» γεύση.
6. Διαλύεται στο νερό πολύ καλά, σχεδόν απεριόριστη.
7. Υγροσκοπικό, είναι σε θέση να συλλάβει τόσο ελεύθερο και δεσμευμένο νερό από τους ιστούς.
8. Η μη πτητική.
9. Σημείο ζέσεως - 296 ° ^C.
10. Που τήκεται στους 10,3 ^° C

Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά αυτής της ένωσης είναι η ικανότητά του να ενυδατωθεί με την απελευθέρωση ενός μεγάλου ποσού θερμότητας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ακόμη και στο σχολείο, τα παιδιά διδάσκονται ότι το νερό προστίθεται στο οξύ σε κάθε περίπτωση, είναι αδύνατο, αλλά ακριβώς το αντίθετο. Μετά από όλα, το νερό είναι ελαφρύτερο σε πυκνότητα, έτσι θα συσσωρεύονται στην επιφάνεια. Αν το προσθέσετε δραματικά προς το οξύ, η προκύπτουσα αντίδραση διαλυθεί έξω τόση ενέργεια που ξεκινά το νερό να βράσει και να ψεκάζονται μαζί με σωματίδια μιας επικίνδυνης ουσίας. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σοβαρά χημικά εγκαύματα στο δέρμα των χεριών.

Θα πρέπει επομένως να είναι trickle ρίχνουμε οξέος σε νερό, στη συνέχεια το μίγμα θερμάνθηκε ισχυρά, αλλά βράζει δεν συμβαίνει, και ως εκ τούτου το πιτσίλισμα πάρα πολύ.

χημικές ιδιότητες

Από τη χημική άποψη, αυτό το οξύ είναι πολύ ισχυρή, ειδικά αν είναι συμπυκνωμένο διάλυμα. Είναι διβασικό, ωστόσο βαθμηδόν διασπάται για να σχηματίσει gidrosulfat- και θειικό ανιόν.

Σε γενικές γραμμές, η αλληλεπίδρασή της με διάφορες ενώσεις πληροί όλες τις βασικές αντιδράσεις χαρακτηριστική αυτής της κατηγορίας ουσιών. Υπάρχουν παραδείγματα αρκετών εξισώσεων που συμμετέχει θειικό οξύ. Οι χημικές ιδιότητες εκδηλώνονται με την αλληλεπίδρασή του με:

• άλατα?
• οξείδια και υδροξείδια μετάλλων?
• αμφοτερικά οξείδια και υδροξείδια?
• μέταλλα στέκεται στην ηλεκτροχημική σειρά προς υδρογόνο.

Ως αποτέλεσμα αυτών των αλληλεπιδράσεων σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις οι μέσες άλατα που σχηματίζονται από τις οξέος (θειικά), ή όξινα (θειικά υδρογόνο).

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι επίσης το γεγονός ότι το μέταλλο με το συνήθη τρόπο Me + Η ₂ SO ₄ = μεσο ₄ + Η ₂ ↑ ένα διάλυμα της ουσίας αντιδρά, δηλ αραιό οξύ. Αν πάρουμε ένα συμπυκνωμένο ή υψηλού κορεσμού (oleum), τα προϊόντα της αντίδρασης είναι αρκετά διαφορετικές.

Ειδικές ιδιότητες του θειικού οξέος

Αυτές περιλαμβάνουν μια μόνο συμπυκνωμένα διαλύματα αλληλεπίδραση με μέταλλα. Έτσι, υπάρχει ένα διάγραμμα που δείχνει την όλη αρχή αυτών των αντιδράσεων:

1. Εάν το μέταλλο είναι ενεργό, το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός υδρόθειου, άλατα και νερό. Δηλαδή, θείο μειώνεται σε -2.
2. Αν η μέση δραστικότητα του μετάλλου, το αποτέλεσμα - θείο, αλάτι και νερό. Δηλαδή, ανάκτηση του ιόντος θειικού να ελεύθερο θείο.
3. Μέταλλα χαμηλή χημική δραστηριότητα (μετά υδρογόνο) - το διοξείδιο του θείου, αλάτι και νερό. Το θείο σε κατάσταση οξείδωσης +4.

Επίσης ιδιαίτερες ιδιότητες θειικά οξέα είναι η ικανότητα να οξειδώνει κάποια μη-μέταλλα με υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης τους και αντιδρούν με σύμπλοκες ενώσεις και οξείδωση τους σε απλές ουσίες.

Μέθοδοι για την παραγωγή της βιομηχανίας

Θειικό διαδικασία θειικό οξύ αποτελείται από δύο βασικούς τύπους:

• pin?
• πύργος.

Και οι δύο είναι οι πιο κοινές μέθοδοι στη βιομηχανία σε όλο τον κόσμο. Η πρώτη πραγματοποίηση βασίζεται στη χρήση ως πρώτων υλών σιδηροπυρίτες ή πυρίτη θείο - FeS _2. Συνολικά υπάρχουν τρεις φάσεις:

1. Η φρύξη της πρώτης ύλης για να σχηματίσει ως προϊόν της καύσεως του διοξειδίου του θείου.
2. Περνώντας αυτό το αέριο μέσω οξυγόνου πάνω από ένα καταλύτη βαναδίου για να σχηματίσει τριοξείδιο του θείου - SO _3.
3. Ο πύργος απορρόφησης διεξάγεται διάλυση του ανυδρίτη στο διάλυμα του θειικού οξέος με σχηματισμό διαλύματος υψηλής συγκέντρωσης - oleum. Πολύ βαριά ελαιώδες παχύ υγρό.

Μία δεύτερη υλοποίηση - είναι σχεδόν το ίδιο, αλλά τα οξείδια του αζώτου που χρησιμοποιείται ως καταλύτης. Από την άποψη της παραμέτρους όπως η ποιότητα των προϊόντων, το κόστος και την κατανάλωση ενέργειας, την καθαρότητα των πρώτων υλών, την απόδοση, η πρώτη μέθοδος είναι πιο αποτελεσματική και αποδεκτή, έτσι ώστε να χρησιμοποιείται πιο συχνά.

εργαστήριο Σύνθεση

Αν θέλετε να πάρετε θειικό οξύ σε μικρές ποσότητες για εργαστηριακές δοκιμές, ο καλύτερος τρόπος για να αλληλεπιδρούν με υδρόθειο ανενεργό θειικά άλατα μετάλλων.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο σχηματισμός των σιδηρούχων σουλφίδιο, και σχηματίζεται ως υποπροϊόν θειικού οξέος. Για τις μικρές μελέτες τέτοια επιλογή είναι κατάλληλη, αλλά η καθαρότητα του εν λόγω οξέος δεν θα είναι διαφορετικές.

Επίσης στο εργαστήριο μπορεί να είναι μια ποιοτική απάντηση στις λύσεις θειικό. Η πιο κοινή αντιδραστήριο είναι ένα χλωρίδιο του βαρίου, αφού Ba ²⁺ ιόντα μαζί με θειικό ανιόν καταβυθίζεται σε λευκό ίζημα - βαρίτη γάλα: H ₂ SO ₄ + BaCl ₂ = 2HCl + BaSO ₄ ↓

Το πιο κοινό αλάτι

Θειωμένου οξύ και θειικά που σχηματίζει, είναι σημαντικές ενώσεις σε πολλές βιομηχανικές και οικιακές πεδία, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων. Τα άλατα συνηθέστερα θειικού οξέος είναι τα ακόλουθα:

1. Γύψος (Alabaster, σεληνίτη). Χημική ονομασία - υδατικό ενυδατωμένο θειικό ασβέστιο. Φόρμουλα: CaSO _4. Είναι που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, την ιατρική, τη βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού, την κατασκευή κοσμημάτων.
2. Βαρυτίνη (βαρίτη). θειικό βάριο. Η λύση είναι ένα γαλακτώδες ίζημα. Σε στερεά μορφή - διαφανείς κρύσταλλοι. Χρησιμοποιείται σε οπτικές συσκευές, ακτινοβολία ακτίνων Χ, για τη βιομηχανική κατασκευή ενός μονωτικού επιχρίσματος.
3. Μιραβιλίτη (άλας του Glauber). Χημική ονομασία - κρυσταλλικό θειικό νάτριο δεκαένυδρο. Φόρμουλα: Na ₂ SO ₄ * 10Η ₂ O. Χρησιμοποιείται στην ιατρική ως καθαρτικό.

Κάποιος μπορεί να αναφέρει ως παραδείγματα των πολλών αλάτων, τα οποία είναι πρακτική σημασία. Ωστόσο, η προαναφερθείσα - το πιο κοινό.

kraft υγρό

Η ουσία αυτή είναι ένα διάλυμα το οποίο σχηματίζεται από την θερμική κατεργασία του ξύλου, δηλ κυτταρίνη. Ο κύριος σκοπός αυτής της σύνδεσης - να πάρει υγρό σαπούνι της από το διακανονισμό. Η χημική σύνθεση της θειικής υγρού είναι ως εξής:

• λιγνίνη?
• υδροξυ?
• μονοσακχαρίτες?
• φαινόλες?
• ρητίνες?
• και τα πτητικά λιπαρά οξέα?
• σουλφίδια, χλωριούχα, ανθρακικά και θειικά των νατρίου.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι υλικών: λευκό και μαύρο υγρό kraft. Λευκό πηγαίνει στην βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού, και το μαύρο που χρησιμοποιούνται για μαύρο υγρό σαπούνι στον κλάδο.

Κύριες εφαρμογές

Η ετήσια παραγωγή του θειικού οξέος είναι 160 εκατομμύρια. Τόνους ετησίως. Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό ψηφίο, το οποίο δείχνει τη σημασία και την επικράτηση αυτής της ένωσης. Υπάρχουν αρκετές βιομηχανίες και χώρους όπου είναι απαραίτητο η χρήση θειικού οξέος:

1. Η μπαταρία ως ηλεκτρολύτη, ιδιαίτερα σε μόλυβδο.
2. Σε εγκαταστάσεις όπου λιπάσματος θειικού παραχθεί. Το μεγαλύτερο μέρος του οξέος είναι ακριβώς η παραγωγή ορυκτού λίπανση των φυτών. Ως εκ τούτου, τα φυτά για την παραγωγή θειικού οξέος και την παραγωγή των λιπασμάτων συχνά οικοδομήσει στενές.
3. Στη βιομηχανία τροφίμων ως γαλακτωματοποιητής, που ορίζεται κωδικό E513.
4. Πολυάριθμες οργανικής σύνθεσης ως παράγοντα αφυδάτωσης, ενός καταλύτη. Ετσι λαμβάνεται εκρηκτικά, ρητίνες, τα απορρυπαντικά, νάιλον, πολυπροπυλένιο και αιθυλένιο, βαφές, χημικές ίνες, εστέρες και άλλες ενώσεις.
5. Χρήση σε φίλτρα για τον καθαρισμό του νερού και την κατασκευή αποσταγμένου νερού.
6. Που χρησιμοποιείται στην εκχύλιση και επεξεργασία των σπάνιων στοιχείων από το μετάλλευμα.

Επίσης, πολλά θειικού οξέος δαπανάται σε εργαστηριακές δοκιμές, όπου παράγεται με τοπικά μέσα.