ácido sulfúrico. Fórmula, as propriedades, preparação e utilização

O ácido sulfúrico é o nome histórico: o óleo de vitríolo. O estudo de ácido começou nos tempos antigos, em seus escritos, ela é descrita: o médico grego Dioscorides, o naturalista romano Pliniy Starshy, os alquimistas islâmicos Geber, Razi e Ibn Sina e outros. Na Suméria havia uma lista de vitríolo, que são classificados pela cor da substância. No nosso tempo, a palavra "vitriol" une cristalinas de hidratos sulfatos de metais bivalentes.

No século 17,, químico alemão Johann Glauber ácido sulfúrico holandesa obtida pela queima de enxofre com nitrato de potássio (KNO3) na presença de vapor de água. Em 1736, Dzhoshua Uord (um farmacêutico de Londres), este método é utilizado na produção. Este tempo pode ser considerado como um ponto de referência, quando já um grande escala começou a ser produzido ácido sulfúrico. É Fórmula (H2SO4), presume-se geralmente a ser instalado químico sueco Berzelius (1779-1848) silenciosa mais tarde.

Berzelius usando caracteres alfabéticos (elementos químicos designados) e códigos digitais inferiores (indicado pelo número na molécula, átomos de um dado tipo) descobriram que numa molécula contém um átomo de enxofre (S), dois átomos de hidrogénio (H) e 4 átomos de oxigénio (O ). Desde essa altura, tornou-se conhecido a composição qualitativa e quantitativa da molécula, isto é, na linguagem da química descrita ácido sulfúrico.

A fórmula estrutural, que mostra graficamente o arranjo mútuo dos átomos da molécula e as ligações químicas entre elas (eles são geralmente indicados por linhas) informa que o centro da molécula é um átomo de enxofre, o qual está ligado por ligação dupla a dois átomos de oxigénio. Com os outros dois átomos de oxigénio para cada um dos quais está ligado um átomo de hidrogénio, o átomo de enxofre também ligado por ligações simples.

Propriedades

ácido sulfúrico – incolor ou ligeiramente amarelo, viscoso líquido, solúvel em água em todas as concentrações. É um mineral forte de ácido. Ácido é altamente corrosivo para os metais (interage com concentrados de ferro, sem aquecimento, e passivantes) rochas, tecidos animais ou outros materiais. Tem elevada higroscopicidade e uma pronunciadas propriedades oxidantes fortes. A uma temperatura de 10,4 ° C de ácido solidifica. Quando aquecida a 300 ° C ácido quase perde 99% de trióxido de enxofre (SO3).

As suas propriedades alteradas de acordo com a concentração de uma solução aquosa. Há nomes comuns são soluções ácidas. ácido diluído é considerado como sendo de 10%. Recarregável – de 29 para 32%. Em concentrações inferiores a 75% (tal como definido na norma ISO 2184) que é chamada a torre. Se a concentração de 98%, então ele irá ser ácido sulfúrico concentrado. fórmula (Química ou estrutural) em todos os casos mantém-se inalterada.

Quando dissolvido em ácido sulfúrico concentrado, trióxido de enxofre ou ácido sulfúrico fumante é formado ácido sulfúrico fumante, a fórmula pode ser escrita como: H2S2O7. ácido líquido (H2S2O7) é um possuindo uma temperatura de fusão sólido de 36 ° C. reacção de hidratação de ácido sulfúrico, caracterizado pela libertação de calor em grandes quantidades.

ácido diluído é feito reagir com um metal que reage com o qual exibe propriedades oxidantes fortes. Isto repõe o ácido sulfúrico, as substâncias de fórmulas formados contendo reduzida (a 4, 0 ou -2) um átomo de enxofre, pode ser: SO2, S ou H2S.

Ele reage com elementos não metálicos, por exemplo, de carbono ou de enxofre:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO 2 + 2 H2O

Reage com cloreto de sódio:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Caracteriza-se por uma reacção de substituição electrofílica de um átomo de hidrogénio ligado ao anel de benzeno do composto aromático de grupo -SO3H.

recepção

Em 1831, o pino foi patenteado método de obtenção de H2SO4, que é actualmente o principal. Hoje a maior parte do ácido sulfúrico é produzido utilizando este método. As matérias-primas usadas minério de sulfureto (usualmente pirita de ferro FeS2), que é queimado em fornos especiais, formando-se assim um gás calcinado. Uma vez que a temperatura dos gases é igual a 900 ° C, em seguida arrefeceu-se ácido sulfúrico com uma concentração de 70%. O gás no ciclone e do precipitador electrostático é feita a partir de pó em torres de lavagem com uma concentração de ácido de 40 e 10% de venenos do catalisador (As2O5 e flúor), precipitadores electrostáticos húmidos de aerossol de ácido. Em seguida, o gás calcinado contendo 9% de dióxido de enxofre (SO2), secos e alimentados para o aparelho de contacto. Passando através de 3 camadas de catalisador de vanádio, o SO2 é oxidado a SO3. Para dissolver o trióxido de enxofre formado, o ácido sulfúrico concentrado é usado. Fórmula solução de trióxido de enxofre (SO3) em ácido sulfúrico anidro é H2S2O7. Nesta forma de óleum em tanques de aço é encaminhado para o consumidor onde é diluída para a concentração desejada.

aplicação

Devido às propriedades químicas diferentes, H2SO4 tem uma ampla gama de aplicações. Na produção do próprio ácido, como um electrólito de uma bateria de chumbo-ácido para fabricar os vários produtos de limpeza, que também é um reagente importante na indústria química. É também usado na produção: álcoois, plásticos, tintas, borracha, éster, adesivos, explosivos, sabões e detergentes, produtos farmacêuticos, papel e celulose, óleo.