Общая характеристика серной кислоты - Влияние производства серной кислоты на биосферу

Безводная серная кислота - тяжелая бесцветная маслянистая жидкость, растворяющаяся в воде в любых соотношениях.

Она гигроскопичная, нелетучая, без запаха, не проводит электрический ток. При температуре 10,3°C затвердевает, образуя кристаллы, похожие на лед. Температура кипения составляет 296,2°С, при дальнейшем повышении температуры она разлагается.

Плотность 1,83 г/мл (200°С). Это молекулярное вещество, относящееся к сильным двухосновным кислотам, структура которого соответствует модели, изображенной на рисунке в введении.

Химические свойства серной кислоты во многом зависят от ее концентрации. В лабораториях и промышленности применяют разбавленную и концентрированную серную кислоту, хотя это деление условно (четкую границу между ними провести нельзя).

Взаимодействие с металлами.

Разбавленная серная кислота взаимодействует с некоторыми металлами, например с железом, цинком, магнием, с выделением водорода:

Fe + H2SО4 = FeSO4 + H2^

Некоторые малоактивные металлы, такие как медь, серебро, золото, с разбавленной серной кислотой не реагируют.

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Она окисляет многие металлы.

Продуктами восстановления кислоты обычно является оксид серы (IV), сероводород и сера (H2S и S образуется в реакциях кислоты с активными металлами - магнием, кальцием, натрием, калием и др.).

Примеры реакций:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2+ 2H2O

Mg + 2H2SO4 = MgSO4 + SO2+ 2H2O или

4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Серная кислота высокой концентрации (практически безводная) не взаимодействует с железом в результате пассивации металла.

Явление пассивации связано с образованием на поверхности металла прочной сплошной пленки, состоящей из оксидов или других любых соединений, которая препятствует контакту металла с кислотой.

Благодаря пассивации можно перевозить и хранить концентрированную серную кислоту в стальной таре.

Концентрированная серная кислота пассивирует также алюминий, никель, хром, титан.

Взаимодействие с неметаллами.

Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы, например:

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

Окислительные свойства концентрированной серной кислоты могут также проявляться с некоторыми сложными веществами - восстановителями, например:

2KBr + 2H2SO4 = Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O

Взаимодействие с основными оксидами и основаниями.

Серная кислота проявляет все типичные свойства кислот.

Так, она реагирует с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием солей.

Как двухосновная кислота H2SO4 образует два типа солей:

    - средние соли - сульфаты; - кислые соли - гидросульфаты.

Примеры реакций:

Сульфат алюминия:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

Сульфат калия:

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

Гидросульфат калия:

KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

Гидросульфаты образуются, когда кислота берется в избытке.

Многие соли серной кислоты выделяются из растворов виде кристаллогидратов, например:

Al2 (SO4)3 +-18H2O

Na2SO4 -+ 10H2O

Взаимодействие с солями.

С некоторыми солями кислота вступает в реакции обмена, например:

CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O

BaCl2+ H2SO4 = ВаSO4 + 2HCl

Последняя реакция является качественной на серную кислоту и ее соли: об их присутствии в растворе судят по образованию белого осадка BaSO4, который практически не растворяется в концентрированной азотной кислоте.

Взаимодействие с водой.

При растворении в воде серная кислота активно взаимодействует с ней образуя гидраты:

NH2O + H2SO4 = H2SO4 + nH2O

Благодаря способности связывать воду серная кислота является хорошим осушителем.

Похожие статьи




Общая характеристика серной кислоты - Влияние производства серной кислоты на биосферу

Предыдущая | Следующая