الصيغة الهيكلية h2so4. حامض الكبريتيك وخصائصه الكيميائية. مغامرات حامض الكبريتيك

هدف:للتعرف على التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية واستخدام حامض الكبريتيك.

المهام التعليمية:النظر في المادية و الخواص الكيميائية(مشترك مع أحماض أخرى ومحددة) حامض الكبريتيك ، الحصول على ، يظهر الأهمية الكبيرة لحمض الكبريتيك وأملاحه في الاقتصاد الوطني.

المهام التعليمية:لمواصلة تكوين الفهم الديالكتيكي المادي للطبيعة بين الطلاب.

مهام التطوير:تطوير المهارات والقدرات التعليمية العامة ، والعمل مع كتاب مدرسي وأدبيات إضافية ، وقواعد للعمل على سطح المكتب ، والقدرة على التنظيم والتعميم ، وإقامة علاقات السبب والنتيجة ، والتعبير عن أفكار الفرد بشكل قاطع وكفء ، واستخلاص النتائج ، ورسم المخططات ، رسم.

خلال الفصول

1. تكرار الماضي.

مسح الطبقة الأمامية. قارن بين خصائص الكبريت البلوري والبلاستيك. اشرح جوهر التآصل.

2. تعلم مواد جديدة.

بعد الاستماع بعناية إلى الحكاية ، سنشرح في نهاية الدرس سبب تصرف حمض الكبريتيك بشكل غريب مع الماء والخشب وخاتم ذهبي.

يبدو وكأنه تسجيل صوتي.

مغامرات حامض الكبريتيك.

في مملكة كيميائية واحدة تعيش مشعوذة ، كان اسمها حامض الكبريتيك. لم يكن يبدو سيئًا للغاية ، كان سائلًا عديم اللون ، لزجًا مثل الزيت ، عديم الرائحة. حامض الكبريتيكأردت أن أكون مشهوراً ، لذلك ذهبت في رحلة.

لقد كانت تمشي بالفعل لمدة 5 ساعات ، وبما أن اليوم كان شديد الحرارة ، فقد شعرت بالعطش الشديد. وفجأة رأت بئراً. "ماء!" هتف حامضًا ، وركضت إلى البئر ، لمست الماء. هسهس الماء بشكل رهيب. مع صرخة ، اندفعت الساحرة الخائفة. بالطبع ، لم يكن الحمض الصغير يعرف ذلك عند مزجه حامض الكبريتيكيطلق الماء كمية كبيرة من الحرارة.

"إذا لامست المياه حامض الكبريتيك، ثم الماء ، الذي ليس لديه وقت للخلط مع الحمض ، يمكن أن يغلي ويخرج البقع حامض الكبريتيك. ظهر هذا الإدخال في يوميات مسافر شاب ، ثم دخل الكتب المدرسية.

نظرًا لأن الحمض لم يروي عطشهم ، قررت شجرة مترامية الأطراف أن تستلقي وتستريح في الظل. لكنها لم تنجح أيضًا. في أقرب وقت حامض الكبريتيكلمس الشجرة ، بدأ في التفحم. دون معرفة سبب ذلك ، هرب الحمض الخائف.

سرعان ما جاءت إلى المدينة وقررت الذهاب إلى المتجر الأول الذي صادف طريقها. تبين أنها مجوهرات. عند اقترابه من نوافذ المتاجر ، رأى الحمض العديد من الحلقات الجميلة. حامض الكبريتيكقررت أن أجرب حلقة واحدة. طلب المسافر خاتمًا من الذهب من البائع ، ووضعه في إصبعها الطويل الجميل. لقد أحببت الساحرة الخاتم حقًا وقررت شرائه. هذا ما يمكن أن تتباهى به لأصدقائها!

غادر المدينة ، وعاد الحمض إلى المنزل. في الطريق ، لم يتركها الفكر ، فلماذا تصرف الماء والخشب بشكل غريب للغاية عند لمسها ، لكن لم يحدث شيء لهذا الشيء الذهبي؟ "نعم ، لأن الذهب موجود حامض الكبريتيكلا يتأكسد. كانت هذه الكلمات الأخيرة التي كتبها حامض في مذكراته.

شرح المعلم.

الإلكترونية و الصيغة الهيكليةحامض الكبريتيك.

نظرًا لأن الكبريت في الفترة الثالثة من النظام الدوري ، لا يتم احترام قاعدة الثمانيات (ثمانية بنية إلكترونية) ويمكن أن تكتسب ذرة الكبريت ما يصل إلى اثني عشر إلكترونًا. الصيغ الإلكترونية والهيكلية لحمض الكبريتيك هي كما يلي:

(يتم تمييز الإلكترونات الستة للكبريت بعلامة النجمة)

إيصال.

يتكون حمض الكبريتيك من تفاعل أكسيد الكبريت (5) مع الماء (SO 3 + H 2 O -> H 2 SO 4).

الخصائص الفيزيائية.

حمض الكبريتيك هو سائل عديم اللون وثقيل وغير متطاير. عندما يذوب في الماء ، يحدث تسخين قوي للغاية. تذكر ذلك لا تصب الماء في حامض الكبريتيك المركز!

يمتص حامض الكبريتيك المركز بخار الماء من الهواء. يمكن ملاحظة ذلك إذا كان وعاء مفتوح يحتوي على حامض الكبريتيك المركز متوازنًا على نطاق واسع: بعد فترة ، سيغرق الكوب الذي يحتوي على الوعاء.

الخواص الكيميائية.

حمض الكبريتيك المخفف له خصائص مشتركة بين جميع الأحماض. بالإضافة إلى ذلك ، حمض الكبريتيك له خصائص محددة.

الخواص الكيميائية للكبريت - طلب .

عرض من قبل المعلم لتجربة مسلية.

إحاطة موجزة عن السلامة.

اسكيمو (فحم من السكر)

معدات	خطة الخبرة	خاتمة
سكر ناعم. حامض الكبريتيك المركز. كأسين كيميائيين سعة 100-150 مل. الزجاج قضيب. مقاييس.	صب 30 جم من السكر البودرة في دورق. استخدم دورق لقياس 12 مل من حمض الكبريتيك المركز. امزج السكر والحمض في كوب بقضيب زجاجي في كتلة طرية (قم بإزالة القضيب الزجاجي وضعه في كوب من الماء). بعد مرور بعض الوقت ، يغمق الخليط ، ويدفأ ، وسرعان ما تبدأ كتلة الفحم المسامية بالزحف من الزجاج - المصاصة	يتم تفسير كربنة السكر بحمض الكبريتيك (المركز) من خلال الخصائص المؤكسدة لهذا الحمض. عامل الاختزال هو الكربون. هذه العملية طاردة للحرارة. 2H 2 SO 4 + C 12 O 11 + H22 -> 11C + 2SO 2 + 13H 2 O + CO 2

يملأ الطلاب جدولًا بتجربة مسلية في دفتر ملاحظات.

تفكير الطلاب حول سبب تصرف حامض الكبريتيك بشكل غريب مع الماء والخشب والذهب.

طلب.

نظرًا لخصائصه (القدرة على امتصاص الماء ، وخصائص الأكسدة ، وعدم التطاير) ، يستخدم حمض الكبريتيك على نطاق واسع في الاقتصاد الوطني. إنه ينتمي إلى المنتجات الرئيسية للصناعة الكيميائية.

1. استقبال الأصباغ
2. يستلم الأسمدة المعدنية;
3. تنظيف المنتجات النفطية
4. إنتاج النحاس كهربائيا.
5. المنحل بالكهرباء في البطاريات.
6. استقبال المتفجرات
7. استقبال الأصباغ
8. الحصول على الحرير الصناعي
9. تلقي الجلوكوز
10. الحصول على الأملاح
11. الحصول على الأحماض.

تستخدم أملاح حامض الكبريتيك على نطاق واسع ، على سبيل المثال

Na 2 SO 4 * 10H 2 O- هيدرات بلورية كبريتات الصوديوم (ملح جلوبر)- يستخدم في انتاج الصودا والزجاج والطب البيطري.

CaSO4 * 2H2O- كبريتات الكالسيوم المميهة (جبس طبيعي)- يستخدم للحصول على الجبس شبه المائي الضروري في البناء وفي الطب - لتطبيق ضمادات الجبس.

CuSO4 * 5H2O- كبريتات النحاس المميهة (2) (الزاج الأزرق) - يستخدم في مكافحة الآفات والأمراض النباتية.

عمل الطلاب مع المكون الإضافي للكتاب المدرسي.

هذا مثير للاهتمام

... في خليج كارا-بوجاز-جول ، يحتوي الماء على 30٪ من ملح الجلوبر عند درجة حرارة +5 درجة مئوية ، وهذا الملح يترسب على شكل رواسب بيضاء ، مثل الثلج ، ومع بداية الطقس الدافئ ، يذوب الملح مرة أخرى. منذ ظهور ملح جلوبر ويختفي في هذا الخليج ، تم تسميته ميرابيليت، وهو ما يعني "الملح الرائع".

3. أسئلة لتوحيد المادة التعليمية ، مكتوبة على السبورة.

1. في فصل الشتاء ، توضع أحيانًا وعاء به حمض الكبريتيك المركز بين إطارات النوافذ. ما هو الغرض من القيام بذلك ، لماذا لا يمكن ملء الوعاء بالحمض إلى الأعلى؟
2. لماذا يسمى حامض الكبريتيك "خبز الكيمياء"؟

الواجب المنزلي والتعليمات الخاصة بتنفيذه.

عند الاقتضاء ، اكتب المعادلات في شكل أيوني.

استنتاج حول الدرس وعلامات الإعداد والتعليق.

مراجع.

1. Rudzitis G.E. Feldman F.G. ، الكيمياء: كتاب مدرسي للصفوف 7-11 من مدرسة ثانوية مسائية (دوام) في ساعتين.الجزء 1-3 طبعة - M: التعليم ، 1987.
2. الكيمياء بالمدرسة رقم 6 1991.
3. Strempler Genrikh Ivanovich ، الكيمياء في أوقات الفراغ: كتاب. للطلاب الأربعاء. وقديم. العمر / التين. إد. بمشاركة V.N. راستوبتشيني. - ف.: الفصل. إد. KSE ، 1990.

الخصائص الفيزيائية لحمض الكبريتيك:
سائل زيتي ثقيل ("زجاج") ؛
الكثافة 1.84 جم / سم 3 ؛ غير متطاير ، عالي الذوبان في الماء - مع تسخين قوي ؛ ر ر ر. = 10.3 درجة مئوية ، bp \ u003d 296 درجة مئوية ، شديدة الرطوبة ، لها خصائص إزالة الماء (تفحم الورق والخشب والسكر).

تكون حرارة الماء كبيرة لدرجة أن الخليط قد يغلي ويتناثر ويسبب حروقًا. لذلك ، من الضروري إضافة الحمض إلى الماء ، وليس العكس ، لأنه عند إضافة الماء إلى الحمض ، سيكون الماء الأخف على سطح الحمض ، حيث ستتركز كل الحرارة المنبعثة.

الإنتاج الصناعي لحمض الكبريتيك (طريقة التلامس):

1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 V 2 O 5 → 2SO 3

3) nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3 (أوليوم)

يُسكب البيريت الرطب المنقى المطحون (بيريت الكبريت) من الأعلى في الفرن لإطلاقه في " سرير انسيابى - مريح". من الأسفل (مبدأ التدفق المعاكس) يمر الهواء المخصب بالأكسجين من خلاله.
يخرج غاز الفرن من الفرن ، وتركيبه: SO 2 ، O 2 ، وبخار الماء (البيريت كان رطبًا) وأصغر جزيئات الجمرة (أكسيد الحديد). يتم تنقية الغاز من شوائب الجسيمات الصلبة (في المرسب الحلزوني والإلكتروستاتيكي) وبخار الماء (في برج التجفيف).
في جهاز التلامس ، يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت باستخدام محفز V 2 O 5 (خامس أكسيد الفاناديوم) لزيادة معدل التفاعل. عملية أكسدة أكسيد إلى آخر قابلة للعكس. لذلك ، يختارون الظروف المثلىمسار رد الفعل المباشر ضغط دم مرتفع(نظرًا لأن التفاعل المباشر يستمر مع انخفاض في الحجم الكلي) ولا تزيد درجة الحرارة عن 500 درجة مئوية (نظرًا لأن التفاعل طارد للحرارة).

في برج الامتصاص ، يتم امتصاص أكسيد الكبريت (VI) بواسطة حامض الكبريتيك المركز.
لا يتم استخدام امتصاص الماء ، لأن أكسيد الكبريت يذوب في الماء مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة ، لذلك يغلي حمض الكبريتيك الناتج ويتحول إلى بخار. لتجنب تكون رذاذ حامض الكبريتيك ، استخدم حمض الكبريتيك المركز بنسبة 98٪. يذوب أكسيد الكبريت جيدًا في مثل هذا الحمض ، ويشكل الزيت: H 2 SO 4 nSO 3

الخواص الكيميائية لحمض الكبريتيك:

H 2 SO 4 هو حمض ثنائي القاعدة قوي ، أحد أقوى الأحماض المعدنية ، بسبب القطبية العالية ، يمكن كسر رابطة H - O بسهولة.

1) يتفكك حامض الكبريتيك في محلول مائي ، وتشكيل أيون الهيدروجين وبقايا الحمض:
H 2 SO 4 \ u003d H + + HSO 4 - ؛
HSO 4 - \ u003d H + + SO 4 2-.
معادلة الملخص:
H 2 SO 4 \ u003d 2H + + SO 4 2-.

2) تفاعل حامض الكبريتيك مع المعادن:
حمض الكبريتيك المخفف يذوب فقط المعادن الموجودة في سلسلة الجهد على يسار الهيدروجين:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (razb) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) تفاعل حامض الكبريتيكمع أكاسيد أساسية:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) تفاعل حامض الكبريتيك معهيدروكسيدات:
H 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu (OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O

5) تبادل التفاعلات مع الأملاح:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
يستخدم تكوين راسب أبيض من BaSO 4 (غير قابل للذوبان في الأحماض) للكشف عن حامض الكبريتيك والكبريتات القابلة للذوبان (تفاعل نوعي لأيون الكبريتات).

الخصائص الخاصة لـ H 2 SO 4 المركزة:

1) مركزة حمض الكبريتيك عامل مؤكسد قوي ؛ عند التفاعل مع المعادن (باستثناء Au ، Pt) تسترد إلى S +4 O 2 أو S 0 أو H 2 S -2 اعتمادًا على نشاط المعدن. بدون تسخين ، لا يتفاعل مع Fe ، Al ، Cr - التخميل. عند التفاعل مع المعادن ذات التكافؤ المتغير ، تتأكسد الأخيرة لحالات الأكسدة الأعلى مما في حالة محلول حامض مخفف: الحديد 0→ Fe 3+ ، Cr 0→ Cr 3+، Mn 0→Mn4 +,sn 0→ sn 4+

معدن نشط

8 Al + 15 H 2 SO 4 (conc.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H 2 S.
4│2Al 0-6 ه- → 2Al 3+ - الأكسدة
3│ S 6+ + 8e → S 2– استعادة

4Mg + 5H 2 SO 4 → 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

معدن متوسط ​​النشاط

2Cr + 4 H 2 SO 4 (conc.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + س
1│ 2Cr 0-6e → 2Cr 3+ - أكسدة
1│ S 6+ + 6e → S 0 - الانتعاش

المعدن غير نشط

2Bi + 6H 2 SO 4 (conc.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO2
1│ 2Bi 0-6e → 2Bi 3+ - أكسدة
3│ S 6+ + 2e → S 4+ - انتعاش

2Ag + 2H 2 SO 4 → Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2) يؤكسد حامض الكبريتيك المركز بعض المعادن غير الفلزية ، كقاعدة عامة ، إلى أقصى حالة أكسدة ، يتم تقليله في حد ذاته إلىS + 4O2:

C + 2H 2 SO 4 (conc) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

S + 2H 2 SO 4 (conc) → 3SO 2 + 2H 2 O

2P + 5H 2 SO 4 (conc) → 5SO 2 + 2H 3 PO 4 + 2H 2 O

3) أكسدة المواد المعقدة:
يؤكسد حمض الكبريتيك HI و HBr لتحرير الهالوجينات:
2 KBr + 2H 2 SO 4 \ u003d K 2 SO 4 + SO 2 + Br 2 + 2H 2 O
2 KI + 2H 2 SO 4 \ u003d K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2H 2 O
لا يمكن لحمض الكبريتيك المركز أكسدة أيونات الكلوريد لتحرير الكلور ، مما يجعل من الممكن الحصول على حمض الهيدروكلوريك من خلال تفاعل التبادل:
NaCl + H 2 SO 4 (conc.) = NaHSO 4 + HCl

يزيل حمض الكبريتيك الماء المرتبط كيميائيًا من المركبات العضوية التي تحتوي على مجموعات الهيدروكسيل. يؤدي تجفيف الكحول الإيثيلي في وجود حامض الكبريتيك المركز إلى إنتاج الإيثيلين:
C 2 H 5 OH \ u003d C 2 H 4 + H 2 O.

يتم تفسير تفحم السكر والسليلوز والنشا والكربوهيدرات الأخرى عند ملامستها لحمض الكبريتيك أيضًا من خلال الجفاف:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \ u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

له اسم تاريخي: زيت لاغ. بدأت دراسة الحمض في العصور القديمة ، وقد وصفها في كتاباتهم الطبيب اليوناني ديوسكوريدس ، وعالم الطبيعة الروماني بليني الأكبر ، والكيميائيين الإسلاميين جابر ، ورازي وابن سينا ​​، وغيرهم. في السومريين ، كانت هناك قائمة من اللاذع ، والتي تم تصنيفها حسب لون المادة. في الوقت الحاضر ، تجمع كلمة "vitriol" بين هيدرات بلورية من كبريتات المعادن ثنائية التكافؤ.

في القرن السابع عشر ، حصل الكيميائي الألماني الهولندي يوهان جلوبر على حامض الكبريتيك عن طريق حرق الكبريت مع (KNO3) في وجوده. في عام 1736 ، استخدم جوشوا وارد (صيدلي من لندن) هذه الطريقة في الإنتاج. يمكن اعتبار هذه المرة نقطة انطلاق ، عندما بدأ إنتاج حمض الكبريتيك على نطاق واسع. صيغته (H2SO4) ، كما هو شائع ، أسسها الكيميائي السويدي برزيليوس (1779-1848) بعد ذلك بقليل.

Berzelius بمساعدة الأحرف الأبجدية (دلالة العناصر الكيميائية) والنصوص الفرعية (تشير إلى عدد الذرات من نوع معين في الجزيء) وجدت أن جزيءًا واحدًا يحتوي على 1 ذرة كبريت (S) ، 2 ذرة هيدروجين (H) و 4 ذرات أكسجين (O). منذ ذلك الوقت ، أصبح التركيب النوعي والكمي للجزيء معروفًا ، أي تم وصف حمض الكبريتيك بلغة الكيمياء.

يظهر في شكل رسومي الموضع النسبي في جزيء الذرات و روابط كيميائيةبينهما (يشار إليها عادةً بالخطوط) ، يُعلم أنه في وسط الجزيء توجد ذرة كبريت ، متصلة بواسطة روابط مزدوجة مع ذرتين من الأكسجين. مع ذرتي الأكسجين الأخريين ، اللتين ترتبط بهما ذرة هيدروجين ، ترتبط ذرة الكبريت نفسها بروابط مفردة.

ملكيات

حمض الكبريتيك سائل لزج مائل للصفرة أو عديم اللون ، قابل للذوبان في الماء عند أي تركيز. إنه معدن قوي وهو شديد العدوانية تجاه المعادن (لا يتفاعل المركز مع الحديد دون تسخين ، ولكنه يخمده) ، الصخوروالأنسجة الحيوانية أو غيرها من المواد. يتميز باسترطابية عالية وخصائص واضحة لعامل مؤكسد قوي. عند درجة حرارة 10.4 درجة مئوية ، يتصلب الحمض. عند تسخينه إلى 300 درجة مئوية ، يفقد ما يقرب من 99٪ من الحمض أنهيدريد الكبريتيك (SO3).

تتغير خصائصه اعتمادًا على تركيز محلوله المائي. هناك أسماء شائعة للحلول الحمضية. يعتبر الحمض المخفف حتى 10٪. البطارية - من 29 إلى 32٪. بتركيز أقل من 75٪ (كما هو محدد في GOST 2184) ، يطلق عليه برج. إذا كان التركيز 98 ٪ ، فسيكون حمض الكبريتيك مركّزًا بالفعل. تبقى الصيغة (الكيميائية أو التركيبية) دون تغيير في جميع الحالات.

عندما يتم إذابة أنهيدريد الكبريتيك المركز في حمض الكبريتيك ، يتم تكوين زيت الأوليوم أو حمض الكبريتيك المدخن ، يمكن كتابة صيغته على النحو التالي: H2S2O7. الحمض النقي (H2S2O7) مادة صلبة مع نقطة انصهار 36 درجة مئوية. تتميز تفاعلات ترطيب حامض الكبريتيك بإطلاق الحرارة بكميات كبيرة.

يتفاعل الحمض المخفف مع المعادن ، ويتفاعل مع خصائص عامل مؤكسد قوي. في هذه الحالة ، يتم تقليل حمض الكبريتيك ، ويمكن أن تكون صيغة المواد المكونة التي تحتوي على ذرة كبريت مخفضة (حتى +4 ، 0 أو -2): SO2 أو S أو H2S.

يتفاعل مع غير المعادن مثل الكربون أو الكبريت:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

يتفاعل مع كلوريد الصوديوم:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + حمض الهيدروكلوريك

يتميز بتفاعل الاستبدال الإلكتروفيلي لذرة الهيدروجين المرتبطة بحلقة البنزين لمركب عطري بواسطة مجموعة -SO3H.

إيصال

في عام 1831 ، تم تسجيل براءة اختراع طريقة الاتصال للحصول على H2SO4 ، وهي الطريقة الرئيسية حاليًا. اليوم ، يتم إنتاج معظم حامض الكبريتيك باستخدام هذه الطريقة. المادة الخام المستخدمة هي خام الكبريتيد (غالبًا الحديد البايرايت FeS2) ، والذي يتم إطلاقه في أفران خاصة ، ويتم تشكيل غاز التحميص. نظرًا لأن درجة حرارة الغاز تبلغ 900 درجة مئوية ، يتم تبريده بحمض الكبريتيك بتركيز 70٪. ثم يتم تنظيف الغاز من الغبار الموجود في المرسب الحلزوني والمرسب الكهروستاتيكي ، وفي أبراج الغسيل بالحمض بتركيز 40 و 10٪ من السموم الحفازة (As2O5 والفلور) ، وعلى المرسبات الكهروستاتيكية الرطبة من الهباء الجوي الحمضي. بعد ذلك ، يتم تجفيف غاز التحميص الذي يحتوي على 9٪ من ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وتغذيته في جهاز التلامس. بعد المرور عبر 3 طبقات من محفز الفاناديوم ، يتأكسد SO2 إلى SO3. لإذابة أنهيدريد الكبريتيك المتكون ، يتم استخدام حمض الكبريتيك المركز. الصيغة الخاصة بمحلول أنهيدريد الكبريتيك (SO3) في حمض الكبريتيك اللامائي هي H2S2O7. في هذا الشكل ، يتم نقل الزيت في الخزانات الفولاذية إلى المستهلك ، حيث يتم تخفيفه إلى التركيز المطلوب.

طلب

نظرًا لخصائصه الكيميائية المختلفة ، فإن H2SO4 له مجموعة واسعة من التطبيقات. في إنتاج الحمض نفسه ، كإلكتروليت في بطاريات الرصاص الحمضية ، لتصنيع عوامل التنظيف المختلفة ، يعد أيضًا كاشفًا مهمًا في الصناعة الكيميائية. كما أنها تستخدم في إنتاج: الكحولات ، والبلاستيك ، والأصباغ ، والمطاط ، والأثير ، والمواد اللاصقة ، والصابون. المنظفاتوالمنتجات الصيدلانية ولب الورق والورق والمنتجات البترولية.

موضوع جديد: حامض الكبريتيك -ح 2 لذا 4

1. الصيغ الإلكترونية والهيكلية لحمض الكبريتيك

* S - الكبريت في حالة مثارة 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

الصيغة الإلكترونية لجزيء حامض الكبريتيك:

الصيغة الهيكلية لجزيء حامض الكبريتيك:

1 ح - -2 س -2 س

1 ح - -2 س -2 س

2. الإيصال:

يمكن تمثيل العمليات الكيميائية لإنتاج حامض الكبريتيك على النحو التالي:

S + O 2 + O 2 + H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

يتم إنتاج حامض الكبريتيك على ثلاث مراحل:

المرحلة الأولى.يستخدم الكبريت أو بيريت الحديد أو كبريتيد الهيدروجين كمواد خام.

4 FeS 2 + 11 O 2 \ u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2 منصة. أكسدة SO 2 إلى SO 3 بالأكسجين باستخدام محفز V 2 O 5

2SO 2 + O 2 \ u003d 2SO 3 + س

المرحلة الثالثة. لا يتم استخدام الماء لتحويل SO 3 إلى حمض الكبريتيك. هناك تسخين قوي ومحلول مركّز من حامض الكبريتيك.

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

والنتيجة هي أوليوم - حللذا 3 في حامض الكبريتيك.

رسم تخطيطي لدائرة الجهاز(انظر الكتاب المدرسي ص 105).

3- الخصائص الفيزيائية.

أ) سائل ب) عديم اللون ج) ثقيل (زجاجي) د) غير متطاير

د) عندما يذوب في الماء ، يحدث تسخين قوي ( لذلك يجب سكب حامض الكبريتيكماء،أليس العكس!)

4. الخواص الكيميائية لحمض الكبريتيك.

مخففح 2 لذا 4	مركزةح 2 لذا 4
له كل خصائص الأحماض	لها خصائص محددة
1. يغير لون المؤشر: H 2 SO 4 H + HSO 4 - HSO 4 - H + + SO 4 2- 2- يتفاعل مع المعادن التي تقف في وجه الهيدروجين: Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 3. يتفاعل مع الأكاسيد الأساسية والمتذبذبة: MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O 4. يتفاعل مع القواعد (تفاعل التعادل) 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O يشكل الحمض الزائد أملاح حمضية هيدروكسيد الصوديوم + H 2 SO 4 NaHSO 4 + H 2 O 5. يتفاعل مع الأملاح الجافة ، مما يؤدي إلى إزاحة الأحماض الأخرى منها (هذا هو أقوى حمض غير متطاير): 2NaCl + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCl 6. يتفاعل مع المحاليل الملحية في حالة تكوين ملح غير قابل للذوبان: باكل 2 + ح 2 لذا 4 BaSO 4 + 2HCl- أبيضالرواسب رد فعل نوعي على أيونلذا 4 2- 7. عند تسخينها تتحلل: H 2 SO 4 H 2 O + SO 3	1. المركّز H 2 SO 4 هو أقوى عامل مؤكسد ؛ عند تسخينه ، يتفاعل مع جميع المعادن (باستثناء Au و Pt). في هذه التفاعلات ، اعتمادًا على نشاط المعدن والظروف ، يتم إطلاق S أو SO 2 أو H 2S على سبيل المثال: النحاس + التركيز 2H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + H 2 O 2.conc. يعمل H 2 SO 4 على تخميل الحديد والألمنيوم ، لذلك يمكن نقلها من الصلب و خزانات الألمنيوم. 3. اضرب. H 2 SO 4 يمتص الماء جيدا H 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 * 2H 2 O لذلك ، فهي تفحم المادة العضوية

5. التطبيق: يعتبر حامض الكبريتيك من أهم المنتجات المستخدمة في الصناعات المختلفة. المستهلكون الرئيسيون لها هم إنتاج الأسمدة المعدنية والتعدين وتكرير المنتجات البترولية. يستخدم حامض الكبريتيك في تصنيع الأحماض الأخرى ، والمنظفات ، والمتفجرات ، والأدوية ، والدهانات ، وكإلكتروليتات لبطاريات الرصاص الحمضية. (كتاب مدرسي ص 103).

6- أملاح حامض الكبريتيك

يتفكك حمض الكبريتيك في خطوات

H 2 SO 4 H + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

لذلك ، فإنه يشكل نوعين من الأملاح - الكبريتات والهيدروكبريتات

على سبيل المثال: Na 2 SO 4 - كبريتات الصوديوم (ملح متوسط)

Na H SO 4 - كبريتات هيدروجين الصوديوم (ملح حامض)

الأكثر استخدامًا هي:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O - ملح جلوبر (يستخدم في إنتاج الصودا والزجاج والأدوية و

طب بيطري.

CaSO 4 * 2H 2 O - الجبس

CuSO 4 * 5H 2 O - كبريتات النحاس (تستخدم في الزراعة).

الخبرة المعملية

الخواص الكيميائية لحمض الكبريتيك.

معدات: أنابيب الإختبار.

الكواشف:حمض الكبريتيك ، برتقال الميثيل ، الزنك ، أكسيد المغنيسيوم ، هيدروكسيد الصوديوم والفينول فثالين ، كربونات الصوديوم ، كلوريد الباريوم.

ب) املأ جدول الملاحظات