Asam sulfat. Formula, properti, persiapan dan penggunaan

asam sulfat adalah nama sejarah: minyak vitriol. Studi asam dimulai pada zaman kuno, dalam tulisannya, hal ini dijelaskan: dokter Yunani Dioscorides, naturalis Romawi Pliniy Starshy, alkemis Islam Geber, Razi dan Ibnu Sina dan lain-lain. Di Sumeria ada daftar vitriol, yang diklasifikasikan oleh warna substansi. Pada waktu kita, kata "vitriol" menyatukan kristal hidrat sulfat dari logam divalen.

Pada abad ke-17, Belanda, kimiawan Jerman Johann Glauber asam sulfat diperoleh dengan membakar belerang dengan kalium nitrat (KNO3) di hadapan uap air. Pada tahun 1736, Dzhoshua Uord (seorang apoteker dari London), metode ini digunakan dalam produksi. Kali ini dapat dianggap sebagai titik acuan, ketika sudah skala besar mulai diproduksi asam sulfat. Hal Formula (H2SO4), umumnya diasumsikan dipasang kimiawan Swedia Berzelius (1779-1848) diam kemudian.

Berzelius menggunakan karakter abjad (unsur kimia yang ditunjuk) dan kode digital lebih rendah (ditunjukkan dengan jumlah dalam molekul, atom-atom dari jenis yang diberikan) menemukan bahwa dalam satu molekul mengandung 1 atom sulfur (S), dua atom hidrogen (H) dan 4 atom oksigen (O ). Sejak saat itu, dikenal komposisi kualitatif dan kuantitatif dari molekul, yaitu, dalam bahasa kimia dijelaskan asam sulfat.

Rumus struktur, menampilkan grafis susunan saling atom dalam molekul dan ikatan kimia antara mereka (mereka biasanya dilambangkan dengan garis) menginformasikan bahwa pusat dari molekul adalah atom sulfur yang ganda terikat pada dua atom oksigen. Dengan dua atom oksigen lainnya untuk masing-masing yang melekat atom hidrogen, atom belerang juga dihubungkan dengan ikatan tunggal.

sifat

asam sulfat - tidak berwarna atau agak kuning, cairan kental, larut dalam air pada semua konsentrasi. Ini adalah mineral yang kuat asam. Asam sangat merusak logam-logam (berinteraksi terkonsentrasi dengan besi tanpa pemanasan, dan itu passivates) batu, jaringan hewan atau bahan lainnya. Ini memiliki hygroscopicity tinggi dan diucapkan oksidan yang kuat. Pada suhu 10,4 ° membeku asam C. Ketika dipanaskan sampai 300 ° C asam hampir 99% kehilangan sulfur trioksida (SO3).

sifat-sifatnya berubah tergantung pada konsentrasi larutan berair. Ada nama-nama umum yang larutan asam. Encer asam dianggap 10%. Rechargeable - 29-32%. Pada konsentrasi kurang dari 75% (seperti yang didefinisikan dalam ISO 2184) itu disebut menara. Jika konsentrasi 98%, maka akan asam sulfat pekat. rumus (Chemical atau struktural) dalam semua kasus tetap tidak berubah.

Ketika dilarutkan dalam asam sulfat pekat, sulfur trioksida atau oleum terbentuk marah asam sulfat, rumus dapat ditulis sebagai: H2S2O7. Asam Net (H2S2O7) adalah memiliki suhu leleh yang solid dari 36 ° C. sulfat reaksi asam hidrasi ditandai dengan pelepasan panas dalam jumlah besar.

asam diencerkan direaksikan dengan logam bereaksi dengan yang menunjukkan sifat oksidan yang kuat. Ini mengembalikan asam sulfat, zat rumus dibentuk mengandung dikurangi (untuk 4, 0 atau -2) atom belerang, dapat: SO2, S atau H2S.

Bereaksi dengan non-logam, misalnya, karbon atau sulfur:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Bereaksi dengan natrium klorida:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Hal ini ditandai dengan reaksi substitusi elektrofilik dari atom hidrogen yang terikat pada cincin benzena dari senyawa aromatik untuk kelompok -SO3H.

penerimaan

Pada tahun 1831, pin telah dipatenkan metode memperoleh H2SO4, yang saat ini utama. Saat ini sebagian besar asam sulfat diproduksi menggunakan metode ini. Bahan baku yang digunakan sulfida bijih (biasanya besi pirit FeS2), yang dibakar dalam tungku khusus, sehingga membentuk gas dikalsinasi. Karena suhu gas adalah sama dengan 900 ° C, maka itu didinginkan asam sulfat dengan konsentrasi 70%. Gas dalam siklon dan electrostatic precipitator dibersihkan dari debu di menara mencuci dengan konsentrasi asam dari 40 dan 10% dari racun katalis (As2O5 dan fluor), debu elektrostatis basah aerosol asam. Berikutnya, gas dikalsinasi mengandung 9% sulfur dioksida (SO2), dikeringkan dan dimasukkan ke aparat kontak. Melewati 3 lapisan katalis vanadium, SO2 teroksidasi menjadi SO3. Untuk membubarkan sulfur trioksida yang terbentuk, asam sulfat pekat digunakan. solusi Formula sulfur trioksida (SO3) dalam asam sulfat anhidrat adalah H2S2O7. Dalam bentuk ini oleum dalam tangki baja disampaikan kepada konsumen di mana ia diencerkan dengan konsentrasi yang diinginkan.

aplikasi

Karena sifat kimia yang berbeda, H2SO4 memiliki berbagai aplikasi. Dalam produksi asam itu sendiri, sebagai elektrolit dalam baterai timbal-asam untuk memproduksi berbagai pembersih, itu juga merupakan reaktan penting dalam industri kimia. Hal ini juga digunakan dalam produksi: alkohol, plastik, pewarna, karet, ester, perekat, bahan peledak, sabun dan deterjen, farmasi, pulp dan kertas, minyak.