Sulfatado ácido: fórmula e propriedades químicas

Um dos primeiros ácidos minerais, que passou a ser conhecido pelo homem – é o ácido sulfúrico, ou sulfato. Não é só isso, mas muitos dos seus sais são utilizados na construção, medicina, indústria alimentar e para fins técnicos. Até agora, a este respeito, nada mudou. Várias características que possui sulfato ácido, facilita indispensável em sínteses químicas. Além disso, em praticamente todos os setores da indústria e da vida cotidiana são sais utilizados do mesmo. Portanto, consideramos em detalhe o que é e quais são as características propriedades exibidas.

Uma variedade de nomes

Vamos começar com o fato de que os nomes nesta matéria muito. Entre eles estão aqueles que são formados por uma nomenclatura racional, e aqueles que têm historicamente. Assim, este composto é referido como:

• sulfato ácido;
• vitriol;
• ácido sulfúrico;
• oleum.

Embora o termo "oleum" não é inteiramente apropriado para a substância porque é uma mistura de ácido sulfúrico e mais elevada óxido de enxofre – SO _3.

sulfato ácido: fórmula e estrutura molecular

Do ponto de vista de abreviaturas químicas escrever a fórmula deste ácido pode ser de modo: H ₂ SO _4. É óbvio que a molécula é composta por dois catiões de hidrogénio e o anião resíduo de ácido – sulfato de iões, tendo uma carga 2+.

Assim, no interior da molécula, a seguir comunicação:

• covalente polar entre enxofre e oxigénio;
• covalente fortemente polar entre o hidrogénio e o resíduo de ácido SO _4.

Os soros tendo 6 electrões desemparelhados forma duas ligações duplas a dois átomos de oxigénio. Mesmo com um par – single, e aqueles, por sua vez – um único átomo de hidrogénio. Como resultado da estrutura molecular permite que seja suficientemente forte. Ao mesmo tempo, o cátion de hidrogênio é muito móvel e fácil de ir, porque o enxofre e oxigênio é muito maior em eletronegatividade. Puxando-se a densidade de electrões, que proporcionam uma carga positiva parcial de hidrogénio, o qual ao destacar é completa. Assim formado soluções de ácido em que é H ^+.

Falando sobre os estados de oxidação de elementos no composto, o sulfato ácido de fórmula em que H ₂ SO _4, facilmente permite o cálculo de: hidrogénio Y 1, Y -2 oxigénio, enxofre a 6.

Como em qualquer molécula, a carga líquida é zero.

História da descoberta

ácido sulfato é conhecido por pessoas desde os tempos mais antigos. Mesmo alquimistas foram capazes de receber diferentes métodos de sulfato de calcinação. A partir do século IX, as pessoas têm recebido e usado esta substância. Mais tarde na Europa Albertus Magnus aprenderam a extrair o ácido no processo de decomposição de sulfato de ferro.

No entanto, nenhum dos métodos não era rentável. Então torna-se conhecido chamado concretização câmara de síntese. Para este enxofre queima e nitrato, e os vapores libertados absorvida água. Como resultado, sulfato de ácido formado.

Ainda mais tarde, os britânicos foram capazes de encontrar o método mais barato de obter a substância. Utilizamos a pirita – FeS _2, piritas de ferro. Seu disparo e subsequente reacção com o oxigénio são ainda um dos processos industriais mais importantes para a síntese de ácido sulfúrico. Tais matérias-primas mais acessíveis, acessíveis e de qualidade para produção de grande volume.

Propriedades físicas

Existem várias opções, incluindo a externa, que é diferente de outro sulfato ácido. As propriedades físicas podem ser descritas em alguns pontos:

1. Sob condições padrão, – líquido.
2. Em um estado concentrado é pesado, oleoso, para o qual ele foi chamado de "óleo de vitríolo".
3. Substância Densidade – 1.84 g / cm ^3.
4. Ele não tem cor ou cheiro.
5. Tem um sabor forte "cobre".
6. Dissolve-se na água muito bem, quase ilimitada.
7. Higroscópico, é capaz de captar a água livre e ligado a partir de tecidos.
8. O não-volátil.
9. ponto de ebulição – 296 ° ^C.
10. Ponto de fusão: 10,3 ^° C

Uma das características mais importantes deste composto é a sua capacidade para hidratar com a libertação de uma grande quantidade de calor. É por isso que, mesmo na escola, as crianças são ensinadas que a água é adicionado ao ácido em qualquer caso, é impossível, mas exatamente o oposto. Depois de tudo, a água é mais leve em densidade, por isso, irá acumular-se na superfície. Se adicioná-lo dramaticamente ao ácido, a reação resultante dissolver fora tanta energia que a água começa a ferver e ser pulverizada em conjunto com partículas de uma substância perigosa. Ela pode causar graves queimaduras químicas na pele das mãos.

Deve, portanto, ser gotejamento derramar ácido em água, em seguida a mistura foi aquecida fortemente, mas não ocorre em ebulição, e, portanto, também salpicos.

Propriedades químicas

Do ponto de vista químico, este ácido é muito forte, especialmente se for uma solução concentrada. É dibásico, no entanto gradual dissocia-se para formar anião gidrosulfat- e sulfato.

Em geral, a sua interacção com vários compostos cumpre todas as reacções básicos típicos desta classe de substâncias. Há exemplos de várias equações que participa de sulfato ácido. Propriedades químicas se manifestam em sua interação com:

• sais;
• óxidos e hidróxidos metálicos;
• óxidos anfotéricos e hidróxidos;
• metais que estão na série electroquímica de hidrogénio.

Como resultado de tais interacções, em praticamente todos os casos, os sais formados médios do ácido (sulfatos), ou ácido (por sulfatos de hidrogénio).

Uma característica especial é também o facto do metal da maneira usual Me + H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + H ₂ ↑ uma solução da substância reage, isto é, ácido diluído. Se tomarmos um concentrado ou altamente saturado (oleum), os produtos da reacção são bastante diferentes.

propriedades especiais do ácido sulfúrico

Estes incluem uma interacção soluções concentradas apenas com metais. Assim, há um diagrama que mostra todo o princípio destas reacções:

1. Se o metal é activo, o resultado é a formação de sulfureto de hidrogénio, sais e água. Isto é, o enxofre é reduzido para -2.
2. Se a actividade média do metal, o resultado – enxofre, sal e água. Ou seja, a recuperação do ião sulfato em relação ao enxofre livre.
3. Metais de actividade química baixo (depois de hidrogénio) – dióxido de enxofre, sal e água. O enxofre no estado de oxidação +4.

Também propriedades especiais sulfato ácidos são a capacidade de oxidar algumas não-metais ao seu mais elevado estado de oxidação e reage com compostos complexos e oxidando-as a substâncias simples.

Métodos para a produção da indústria

ácido sulfúrico processo pelo sulfato é composto por dois tipos básicos:

• pino;
• torre.

Ambos são os métodos mais comuns na indústria mundial. A primeira forma de realização é baseada no uso como matérias-primas pirites de ferro ou de enxofre – pirite _FeS2. No total, há três fases:

1. Calcinação da matéria-prima para formar como um produto de combustão de dióxido de enxofre.
2. Passando este gás através de oxigénio ao longo de um catalisador de vanádio para formar trióxido de enxofre – SO _3.
3. A torre de absorção é levada a cabo dissolvendo o anidrido na solução de sulfato de ácido com a formação de solução de alta concentração – oleum. Muito pesado líquido espesso oleoso.

Uma segunda concretização – é praticamente o mesmo, mas os óxidos de azoto são utilizados como catalisador. Em termos de parâmetros tais como a qualidade do produto, o custo e o consumo de energia, a pureza das matérias-primas, o desempenho, o primeiro método é mais eficaz e aceitável, de modo que é utilizado mais frequentemente.

síntese laboratório

Se você deseja obter o ácido sulfúrico em pequenas quantidades para testes de laboratório, a melhor maneira de interagir com sulfeto de hidrogênio sulfatos inactiva de metal.

Nestes casos, a formação de sulfureto ferroso, e é formado como um subproduto de ácido sulfúrico. Para pequenos estudos tal opção é adequado, mas a pureza de tal ácido não será diferente.

Também no laboratório pode ser uma resposta qualitativa para as soluções de sulfato. O reagente mais comum é um cloreto de bário, desde Ba ²⁺ em conjunto com o anião sulfato precipita no precipitado branco – leite barita: H ₂ SO ₄ + _BaCl2 = 2HCl + _BaSO4 ↓

O sal mais comum

Sulfatado ácido e sulfatos que se forma, são compostos importantes em muitos campos industriais e domésticos, incluindo alimentos. Os sais de ácido sulfúrico mais vulgarmente são os seguintes:

1. Gesso (Alabaster, selenito). Nome químico – sulfato de cálcio hidratado aquosa. Fórmula: _CaSO4. É usado na construção, medicina, indústria de celulose e papel, a fabricação de jóias.
2. A barita (baritina). O sulfato de bário. A solução é de um precipitado leitoso. Na forma sólida – cristais transparentes. Utilizado em dispositivos ópticos, radiação de raios-X, para o fabrico de um revestimento isolante.
3. Mirabilite (sal de Glauber). Nome químico – cristalino de sulfato de sódio deca-hidratado. Fórmula: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. É usado em medicina como um laxante.

Pode-se citar como exemplos de diversos sais, que são de significado prático. No entanto, o acima mencionado – o mais comum.

licor kraft

Esta substância é uma solução que é formado pelo tratamento térmico da madeira, isto é celulose. O principal objetivo desta conexão – obter o seu sabão de licor por decantação. A composição química do licor de sulfato é a seguinte:

• lignina;
• hidroxi;
• monossacarídeos;
• fenóis;
• resinas;
• ácidos gordos voláteis e;
• sulfuretos, cloretos, carbonatos e sulfatos de sódio.

Existem dois principais tipos de materiais: licor branco e preto kraft. Branco vai para a indústria de celulose e papel, eo preto usado para sabão de licor negro da indústria.

principais aplicações

A produção anual de ácido sulfúrico é de 160 milhões. Toneladas por ano. Esta é uma figura muito significativa, o que demonstra a importância e prevalência deste composto. Há diversas indústrias e lugares em que é necessário o uso de sulfato de ácido:

1. A bateria como electrólito, especialmente em chumbo.
2. Em plantas em que o fertilizante produzido sulfato. A maior parte do ácido é precisamente o fabrico de plantas minerais fertilização. Portanto, plantas para a produção de ácido sulfúrico e a produção de fertilizantes frequentemente construir perto.
3. Na indústria de alimentos como um emulsionante, designado código E513.
4. Numerosos síntese orgânica como um agente de desidratação, um catalisador. Assim obtido explosivos, resinas, detergentes, nylon, polipropileno e etileno, corantes, fibras químicas, ésteres e outros compostos.
5. Utilização em filtros para a purificação de água e fabrico de água destilada.
6. Usado na extração e processamento de elementos raros do minério.

Também uma grande quantidade de ácido sulfúrico é gasto em testes de laboratório, em que é produzido por meios locais.