Asam sulfat: rumus dan kimia sifat

Salah satu asam mineral pertama, yang kemudian dikenal manusia - adalah asam sulfat, atau sulfat. Tidak hanya itu, tetapi banyak dari garam yang digunakan dalam konstruksi, obat-obatan, industri makanan dan untuk keperluan teknis. Sejauh dalam hal ini, tidak ada yang berubah. Beberapa karakteristik yang memiliki asam sulfat, membuatnya mudah sangat diperlukan dalam sintesis kimia. Selain itu, di hampir semua sektor industri dan kehidupan sehari-hari digunakan garamnya. Oleh karena itu, kami mempertimbangkan secara rinci apa itu dan apa karakteristik sifat dipamerkan.

Berbagai nama

Mari kita mulai dengan fakta bahwa nama-nama dalam banyak masalah. Di antara mereka adalah orang-orang yang dibentuk oleh nomenklatur rasional, dan mereka yang memiliki historis. Dengan demikian, senyawa ini disebut sebagai:

• asam sulfat;
• vitriol;
• asam sulfat;
• oleum.

Meskipun istilah "oleum" tidak sepenuhnya cocok untuk zat karena merupakan campuran asam sulfat dan oksida lebih tinggi sulfur - SO _3.

asam sulfat: rumus molekul dan struktur

Dari sudut pandang singkatan kimia menulis rumus asam ini mungkin sehingga: H ₂ SO _4. Hal ini jelas bahwa molekul terdiri dari dua kation hidrogen dan residu anion asam - sulfat ion memiliki muatan 2+.

Dengan demikian dalam molekul, komunikasi berikut:

• kovalen polar antara sulfur dan oksigen;
• kovalen sangat polar antara hidrogen dan residu asam SO _4.

Sera memiliki 6 elektron tidak berpasangan membentuk dua ikatan ganda untuk dua atom oksigen. Bahkan dengan beberapa - tunggal, dan mereka pada gilirannya - hidrogen tunggal. Sebagai hasil dari struktur molekul memungkinkan untuk menjadi cukup kuat. Pada saat yang sama, kation hidrogen sangat mobile dan mudah untuk pergi, karena sulfur dan oksigen jauh lebih besar di elektronegativitas. Menarik kerapatan elektron itu sendiri, mereka memberikan muatan positif hidrogen parsial, yang ketika memisahkan selesai. Yang terbentuk larutan asam yang merupakan H ^+.

Berbicara tentang oksidasi elemen dalam senyawa, rumus asam sulfat dimana H ₂ SO _4, mudah memungkinkan perhitungan: hidrogen y 1, y -2 oksigen, sulfur pada 6.

Seperti dalam molekul apapun, muatan bersih adalah nol.

Sejarah penemuan

asam sulfat dikenal orang sejak zaman yang paling kuno. Bahkan alkemis mampu menerimanya metode yang berbeda dari kalsinasi sulfat. Dari abad IX, orang telah diterima dan digunakan zat ini. Kemudian di Eropa Albertus Magnus belajar untuk mengekstrak asam dalam proses dekomposisi besi sulfat.

Namun, tidak satupun dari metode itu tidak menguntungkan. Kemudian, diketahui yang disebut ruang sintesis perwujudan. Untuk ini sulfur terbakar dan nitrat, dan uap berevolusi diserap air. Akibatnya, asam sulfat yang terbentuk.

Namun kemudian, Inggris mampu menemukan metode termurah memperoleh substansi. Kami menggunakan pirit - FeS _2, pirit besi. Its tembak dan reaksi selanjutnya dengan oksigen masih adalah salah satu proses industri yang paling penting untuk sintesis asam sulfat. bahan baku seperti lebih mudah diakses, terjangkau dan kualitas untuk produksi volume besar.

sifat fisik

Ada beberapa pilihan, termasuk eksternal, yang berbeda dari asam sulfat lainnya. sifat fisik dapat digambarkan dalam beberapa poin:

1. Dalam kondisi standar, - cair.
2. Dalam keadaan terkonsentrasi itu berat, berminyak, untuk itu ia disebut "minyak vitriol".
3. Zat Density - 1,84 g / cm ^3.
4. Ini tidak memiliki warna atau bau.
5. Memiliki "tembaga" rasa yang kuat.
6. Larut dalam air yang sangat baik, hampir tak terbatas.
7. Higroskopis, ia mampu menangkap kedua air bebas dan terikat dari jaringan.
8. The nonvolatile.
9. Titik didih - 296 ° ^C.
10. Mencair pada 10.3 ^° C

Salah satu fitur yang paling penting dari senyawa ini adalah kemampuannya untuk melembabkan dengan merilis sejumlah besar panas. Itulah sebabnya bahkan di sekolah, anak-anak diajarkan bahwa air ditambahkan ke asam dalam kasus itu tidak mungkin, tetapi justru sebaliknya. Setelah semua, air lebih ringan dalam kepadatan, sehingga akan menumpuk di permukaan. Jika dramatis menambahkannya ke asam, reaksi yang dihasilkan melarutkan keluar begitu banyak energi yang air mulai mendidih dan disemprot bersama-sama dengan partikel dari zat berbahaya. Hal ini dapat menyebabkan luka bakar kimia parah pada kulit tangan.

Oleh karena itu harus menetes tuangkan asam dalam air, kemudian campuran dipanaskan kuat, tapi mendidih tidak terjadi, dan karenanya percikan juga.

sifat kimia

Dari sudut pandang kimia, asam ini sangat kuat, terutama jika terkonsentrasi solusi. Ini dibasic, namun bertahap memisahkan untuk membentuk anion gidrosulfat- dan sulfat.

Secara umum, interaksi dengan berbagai senyawa memenuhi semua reaksi dasar yang khas kelas ini zat. Ada beberapa contoh persamaan yang berpartisipasi asam sulfat. sifat kimia yang diwujudkan dalam interaksinya dengan:

• garam;
• oksida logam dan hidroksida;
• oksida amfoter dan hidroksida;
• logam berdiri di seri elektrokimia untuk hidrogen.

Sebagai hasil dari interaksi tersebut di hampir semua kasus garam rata terbentuk dari asam (sulfat), atau asam (sulfat hidrogen).

Sebuah fitur khusus adalah juga fakta bahwa logam dengan cara yang biasa Me + H ₂ SO ₄ = Meso ₄ + H ₂ ↑ larutan zat bereaksi, yaitu asam encer. Jika kita mengambil terkonsentrasi atau sangat jenuh (oleum), produk-produk reaksi yang sangat berbeda.

sifat khusus dari asam sulfat

Ini termasuk interaksi solusi hanya berkonsentrasi dengan logam. Dengan demikian, ada adalah diagram yang menunjukkan seluruh prinsip reaksi ini:

1. Jika logam aktif, hasilnya adalah pembentukan hidrogen sulfida, garam dan air. Artinya, sulfur dikurangi menjadi -2.
2. Jika aktivitas rata-rata logam, hasil - sulfur, garam dan air. Artinya, pemulihan ion sulfat untuk sulfur gratis.
3. Logam aktivitas rendah kimia (setelah hidrogen) - sulfur dioksida, garam dan air. Belerang di oksidasi negara 4.

Juga sifat khusus sulfat asam adalah kemampuan untuk mengoksidasi beberapa non-logam ke keadaan oksidasi tertinggi mereka dan bereaksi dengan senyawa kompleks dan mengoksidasi mereka untuk zat sederhana.

Metode untuk memproduksi industri

Proses sulfat asam sulfat terdiri dari dua tipe dasar:

• pin;
• tower.

Kedua adalah metode yang paling umum dalam industri di seluruh dunia. Perwujudan pertama didasarkan pada menggunakan sebagai bahan baku pirit besi atau sulfur pirit - FeS _2. Total ada tiga fase:

1. Kalsinasi bahan baku untuk membentuk sebagai produk pembakaran sulfur dioksida.
2. Melewati gas ini melalui oksigen melalui katalis vanadium untuk membentuk sulfur trioksida - SO _3.
3. Menara absorpsi dilakukan melarutkan anhidrida dalam larutan asam sulfat dengan formasi solusi konsentrasi tinggi - oleum. cairan kental berminyak sangat berat.

Perwujudan kedua - hampir sama, tetapi nitrogen oksida digunakan sebagai katalis. Dalam hal parameter seperti kualitas produk, biaya dan konsumsi daya, kemurnian bahan baku, kinerja, metode pertama lebih efektif dan dapat diterima, sehingga digunakan lebih sering.

laboratorium sintesis

Jika Anda ingin mendapatkan asam sulfat dalam jumlah kecil untuk pengujian laboratorium, cara terbaik untuk berinteraksi dengan hidrogen sulfida sulfat logam tidak aktif.

Dalam kasus ini, pembentukan besi sulfida, dan terbentuk sebagai produk sampingan dari asam sulfat. Untuk penelitian kecil opsi tersebut cocok, tetapi kemurnian asam tersebut tidak akan berbeda.

Juga di laboratorium dapat menjadi respon kualitatif untuk solusi sulfat. Reagen yang paling umum adalah klorida barium, karena Ba ²⁺ ion bersama-sama dengan anion sulfat mengendap di endapan putih - susu barit: H ₂ SO ₄ + bacl ₂ = 2HCl + radium yang mirip dengan ₄ ↓

Garam yang paling umum

Sulfat asam dan sulfat yang membentuk, adalah senyawa penting dalam berbagai bidang industri dan rumah tangga, termasuk makanan. Garam asam sulfat yang paling umum adalah sebagai berikut:

1. Gypsum (Alabaster, Selenite). Nama Kimia - air terhidrasi kalsium sulfat. Formula: CaSO _4. Ini digunakan dalam konstruksi, obat-obatan, industri pulp dan kertas, pembuatan perhiasan.
2. Barit (barit). Barium sulfat. Solusinya adalah endapan susu. Dalam bentuk padat - kristal transparan. Digunakan dalam perangkat optik, radiasi X-ray, untuk pembuatan lapisan isolasi.
3. Mirabilite (garam Glauber). Nama Kimia - kristal natrium sulfat decahydrate. Formula: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. Hal ini digunakan dalam pengobatan sebagai pencahar.

Satu dapat menyebutkan sebagai contoh dari banyak garam, yang signifikansi praktis. Namun, yang disebutkan di atas - yang paling umum.

kraft minuman keras

Zat ini merupakan solusi yang dibentuk oleh perlakuan termal kayu, yaitu selulosa. Tujuan utama dari hubungan ini - mendapatkan sabun minuman keras dengan menetap. Komposisi kimia dari minuman keras sulfat adalah sebagai berikut:

• lignin;
• hidroksi;
• monosakarida;
• fenol;
• resin;
• dan asam lemak yang mudah menguap;
• sulfida, klorida, karbonat dan sulfat natrium.

Ada dua jenis utama dari bahan: putih dan hitam kraft minuman keras. Putih pergi ke industri pulp dan kertas, dan hitam yang digunakan untuk sabun lindi hitam di industri.

aplikasi utama

Produksi tahunan asam sulfat adalah 160 juta. Ton per tahun. Ini adalah sosok yang sangat signifikan, yang menunjukkan pentingnya dan prevalensi senyawa ini. Ada beberapa industri dan tempat-tempat di mana perlu penggunaan asam sulfat:

1. Baterai sebagai elektrolit, terutama dalam memimpin.
2. Pada tumbuhan di mana pupuk sulfat yang dihasilkan. Sebagian besar asam justru pembuatan mineral pemupukan tanaman. Oleh karena itu, tanaman untuk produksi asam sulfat dan produksi pupuk sering membangun dekat.
3. Dalam industri makanan sebagai emulsifier, ditunjuk kode E513.
4. Banyak sintesis organik sebagai agen dehidrasi, katalis. Yang diperoleh bahan peledak, resin, deterjen, nilon, polypropylene dan etilena, pewarna, serat kimia, ester dan senyawa lainnya.
5. Gunakan filter di untuk pemurnian air dan pembuatan air suling.
6. Digunakan dalam ekstraksi dan pengolahan elemen langka dari bijih.

Juga banyak asam sulfat dihabiskan untuk tes laboratorium, di mana ia diproduksi dengan cara lokal.