فرمول ساختاری h2so4. اسید سولفوریک و خواص شیمیایی آن ماجراهای اسید سولفوریک

هدف:برای آشنایی با ساختار، خواص فیزیکی و شیمیایی، استفاده از اسید سولفوریک.

وظایف آموزشی:فیزیکی و را در نظر بگیرید خواص شیمیاییبه دست آوردن اسید سولفوریک (مشترک با سایر اسیدها و خاص) اهمیت فراوان اسید سولفوریک و نمک های آن را در اقتصاد ملی نشان می دهد.

وظایف آموزشی:تداوم شکل گیری درک دیالکتیکی- ماتریالیستی از طبیعت در بین دانش آموزان.

وظایف توسعه:توسعه مهارت ها و توانایی های آموزشی عمومی، کار با کتاب درسی و ادبیات اضافی، قوانین کار روی دسکتاپ، توانایی سیستم سازی و تعمیم، ایجاد روابط علت و معلولی، بیان افکار خود به طور قطعی و شایسته، نتیجه گیری، ترسیم نمودار. ، طرح.

در طول کلاس ها

1. تکرار گذشته.

نظرسنجی کلاس جلویی خواص گوگرد کریستالی و پلاستیکی را با هم مقایسه کنید. ماهیت آلوتروپی را توضیح دهید.

2. یادگیری مطالب جدید.

پس از گوش دادن دقیق به داستان، در پایان درس توضیح خواهیم داد که چرا اسید سولفوریک با آب، چوب و حلقه طلایی رفتار عجیبی داشت.

به نظر صدای ضبط شده است.

ماجراهای اسید سولفوریک.

در یک پادشاهی شیمیایی یک جادوگر زندگی می کرد، نام او بود اسید سولفوریک. خیلی بد به نظر نمی رسید، مایعی بی رنگ، چسبناک مانند روغن، بی بو بود. اسید سولفوریکمن می خواستم معروف شوم، به مسافرت رفتم.

او قبلاً 5 ساعت پیاده روی کرده بود و از آنجایی که روز خیلی گرم بود، بسیار تشنه بود. و ناگهان چاهی دید. "اب!" اسید فریاد زد و به سمت چاه دوید و آب را لمس کرد. آب به طرز وحشتناکی زمزمه کرد. جادوگر هراسان با فریاد به سرعت فرار کرد. البته اسید جوان وقتی مخلوط می شود نمی دانست اسید سولفوریکآب مقدار زیادی گرما آزاد می کند.

«اگر آب با اسید سولفوریک، پس از آن آب که وقت ندارد با اسید مخلوط شود، می تواند بجوشد و پاشیده شود اسید سولفوریک. این مدخل در دفتر خاطرات یک مسافر جوان آمده و سپس وارد کتاب های درسی شده است.

از آنجایی که اسید تشنگی آنها را سیراب نمی کرد، پس یک درخت پراکنده تصمیم گرفت دراز بکشد و در سایه استراحت کند. اما او هم موفق نشد. به محض اسید سولفوریکدرخت را لمس کرد، شروع به زغال زدن کرد. اسید ترسیده که دلیل این کار را نمی دانست پا به فرار گذاشت.

به زودی او به شهر آمد و تصمیم گرفت به اولین فروشگاهی که در سر راهش قرار گرفت برود. معلوم شد که آنها جواهرات هستند. با نزدیک شدن به ویترین، اسید انگشترهای بسیار زیبایی را دید. اسید سولفوریکتصمیم گرفتم یک حلقه را امتحان کنم. مسافر با درخواست یک انگشتر طلا از فروشنده، آن را روی انگشت بلند زیبایش گذاشت. جادوگر خیلی از حلقه خوشش آمد و تصمیم گرفت آن را بخرد. این چیزی است که او می تواند به دوستانش ببالد!

با ترک شهر، اسید به خانه رفت. در راه، فکر او را رها نکرد، چرا آب و چوب در تماس با او اینقدر عجیب رفتار می کنند، اما هیچ اتفاقی برای این چیز طلایی نمی افتد؟ «بله، چون طلا وارد شده است اسید سولفوریکاکسید نمی شود. این آخرین کلماتی بود که اسید در دفتر خاطراتش نوشت.

توضیح معلم

الکترونیکی و فرمول ساختاریاسید سولفوریک.

از آنجایی که گوگرد در دوره سوم سیستم تناوبی قرار دارد، قانون اکتت (هشت ساختار الکترونیکی) رعایت نمی شود و یک اتم گوگرد می تواند تا دوازده الکترون به دست آورد. فرمول های الکترونیکی و ساختاری اسید سولفوریک به شرح زیر است:

(شش الکترون گوگرد با یک ستاره مشخص شده اند)

اعلام وصول.

اسید سولفوریک از برهمکنش اکسید گوگرد (5) با آب (SO 3 + H 2 O -> H 2 SO 4) تشکیل می شود.

مشخصات فیزیکی.

اسید سولفوریک مایعی بی رنگ، سنگین و غیر فرار است. هنگامی که در آب حل می شود، حرارت بسیار قوی رخ می دهد. به یاد بیاور آب را در اسید سولفوریک غلیظ نریزید!

اسید سولفوریک غلیظ بخار آب را از هوا جذب می کند. اگر یک ظرف باز با اسید سولفوریک غلیظ در یک ترازو متعادل شود، می توان مشاهده کرد: پس از مدتی، فنجان با ظرف غرق می شود.

خواص شیمیایی.

اسید سولفوریک رقیق دارای خواص مشترک در همه اسیدها است. علاوه بر این، اسید سولفوریک دارای خواص خاصی است.

خواص شیمیایی سولفوریک - کاربرد .

نمایش یک تجربه سرگرم کننده توسط معلم.

گزارش مختصر ایمنی

اسکیمو (زغال چوب از شکر)

تجهیزات	طرح تجربه	نتیجه
شکر پودر شده. اسید سولفوریک غلیظ دو لیوان شیمیایی 100-150 میلی لیتری. میله شیشه ای. ترازو.	30 گرم پودر قند را در یک لیوان بریزید. برای اندازه گیری 12 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ از یک لیوان استفاده کنید. شکر و اسید را در یک لیوان با یک میله شیشه ای مخلوط کرده و به صورت یک توده مخلوط کنید (میله شیشه را بردارید و در یک لیوان آب قرار دهید). پس از مدتی، مخلوط تیره می شود، گرم می شود و به زودی یک توده زغال سنگ متخلخل شروع به خزیدن از شیشه می کند - بستنی چوبی	کربن شدن شکر با اسید سولفوریک (غلیظ) با خواص اکسید کننده این اسید توضیح داده می شود. عامل کاهنده کربن است. فرآیند گرمازا است. 2H 2 SO 4 + C 12 O 11 + H22 -> 11C + 2SO 2 + 13H 2 O + CO 2

دانش آموزان جدولی را با یک تجربه سرگرم کننده در یک دفترچه پر می کنند.

استدلال دانش آموزان در مورد اینکه چرا اسید سولفوریک با آب، چوب و طلا رفتار عجیبی داشت.

کاربرد.

اسید سولفوریک به دلیل خواصی که دارد (قابلیت جذب آب، خاصیت اکسید کنندگی، عدم فراریت) در اقتصاد ملی کاربرد فراوانی دارد. متعلق به محصولات اصلی صنایع شیمیایی می باشد.

1. دریافت رنگ؛
2. دریافت کودهای معدنی;
3. تمیز کردن محصولات نفتی؛
4. تولید الکترولیتی مس؛
5. الکترولیت در باتری ها؛
6. دریافت مواد منفجره؛
7. دریافت رنگ؛
8. به دست آوردن ابریشم مصنوعی؛
9. دریافت گلوکز؛
10. به دست آوردن نمک؛
11. بدست آوردن اسیدها

به عنوان مثال نمک های اسید سولفوریک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند

Na 2 SO 4 * 10H 2 O- هیدرات کریستالی سولفات سدیم (نمک گلوبر)- در تولید سودا، شیشه، در پزشکی و دامپزشکی استفاده می شود.

CaSO4*2H2O- سولفات کلسیم هیدراته (گچ طبیعی)- برای به دست آوردن گچ نیمه آبی که در ساخت و ساز ضروری است و در پزشکی - برای استفاده از باند گچ استفاده می شود.

CuSO4*5H2O- سولفات مس هیدراته (2) (ویتریول آبی) - در مبارزه با آفات و بیماری های گیاهی استفاده می شود.

کار دانش آموزان با جزء برون متنی کتاب درسی.

جالب است

در خلیج کارا بوگاز گل آب حاوی 30 درصد نمک گلابر در دمای 5+ درجه سانتی گراد است که این نمک به صورت رسوب سفید رنگی مانند برف رسوب می کند و با شروع هوای گرم نمک حل می شود. از نو. از آنجایی که نمک گلوبر در این خلیج ظاهر و ناپدید می شود، نامگذاری شد میرابیلیت، که به معنای "نمک شگفت انگیز" است.

3. سوالاتی برای ادغام مطالب آموزشی که روی تخته نوشته شده است.

1. در زمستان گاهی ظرفی با اسید سولفوریک غلیظ بین چهارچوب پنجره ها قرار می گیرد. هدف از انجام این کار چیست، چرا نمی توان ظرف را تا بالا با اسید پر کرد؟
2. چرا اسید سولفوریک را "نان" شیمی می نامند؟

تکالیف و دستورالعمل اجرای آن.

در صورت لزوم، معادلات را به شکل یونی بنویسید.

نتیجه گیری در مورد درس، تنظیم و نمرات نظر دادن.

منابع.

1. Rudzitis G.E. Feldman F.G.، شیمی: کتاب درسی برای کلاس های 7-11 یک مدرسه متوسطه عصر (نوبتی) در 2 ساعت. قسمت 1-3 نسخه - M.: آموزش و پرورش، 1987.
2. شیمی در مدرسه شماره 6 1991.
3. Strempler Genrikh Ivanovich، شیمی در اوقات فراغت: کتاب. برای دانشجویان چهارشنبه و قدیمی سن /شکل. ویرایش با مشارکت V.N. راستوپچینی.- ف .: چ. ویرایش KSE، 1990.

خواص فیزیکی اسید سولفوریک:
مایع روغنی سنگین ("ویتریول")؛
چگالی 1.84 گرم بر سانتی متر مکعب; غیر فرار، بسیار محلول در آب - با حرارت قوی؛ t°pl. = 10.3 درجه سانتی گراد، bp \u003d 296 درجه سانتیگراد، بسیار مرطوب کننده، دارای خواص حذف آب (زغال کردن کاغذ، چوب، شکر).

گرمای هیدراتاسیون آنقدر زیاد است که ممکن است مخلوط بجوشد، پاشیده شود و باعث سوختگی شود. بنابراین لازم است اسید به آب اضافه شود و نه برعکس، زیرا وقتی آب به اسید اضافه می شود، آب سبک تری روی سطح اسید قرار می گیرد و تمام گرمای آزاد شده در آنجا متمرکز می شود.

تولید صنعتی اسید سولفوریک (روش تماسی):

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 (اولیوم)

پیریت مرطوب تصفیه شده خرد شده (گوگرد پیریت) از بالا به داخل کوره ریخته می شود تا در آن پخت شود. بستر سیال". از پایین (اصل ضد جریان) هوای غنی شده با اکسیژن عبور می کند.
گاز کوره از کوره خارج می شود که ترکیب آن عبارت است از: SO 2، O 2، بخار آب (پیریت مرطوب بود) و کوچکترین ذرات خاکستر (اکسید آهن). گاز از ناخالصی های ذرات جامد (در یک سیکلون و رسوب دهنده الکترواستاتیک) و بخار آب (در برج خشک کن) خالص می شود.
در دستگاه تماس، دی اکسید گوگرد با استفاده از یک کاتالیزور V 2 O 5 (پنتوکسید وانادیم) برای افزایش سرعت واکنش اکسید می شود. فرآیند اکسیداسیون یک اکسید به اکسید دیگر برگشت پذیر است. بنابراین انتخاب می کنند شرایط بهینهسیر یک واکنش مستقیم فشار خون بالا(از آنجایی که واکنش مستقیم با کاهش حجم کل انجام می شود) و دما از 500 درجه سانتیگراد بالاتر نیست (زیرا واکنش گرمازا است).

در برج جذب، اکسید گوگرد (VI) توسط اسید سولفوریک غلیظ جذب می شود.
از جذب آب استفاده نمی شود، زیرا اکسید گوگرد با آزاد شدن مقدار زیادی گرما در آب حل می شود، بنابراین اسید سولفوریک حاصل می جوشد و به بخار تبدیل می شود. برای جلوگیری از تشکیل غبار اسید سولفوریک، از اسید سولفوریک غلیظ 98٪ استفاده کنید. اکسید گوگرد به خوبی در چنین اسیدی حل می شود و اولئوم را تشکیل می دهد: H 2 SO 4 nSO 3

خواص شیمیایی اسید سولفوریک:

H 2 SO 4 یک اسید دی بازیک قوی، یکی از قوی ترین اسیدهای معدنی است، به دلیل قطبیت بالا، پیوند H - O به راحتی شکسته می شود.

1) اسید سولفوریک در محلول آبی تجزیه می شود ، تشکیل یک یون هیدروژن و یک باقیمانده اسید:
H 2 SO 4 \u003d H + + HSO 4 -;
HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.
معادله خلاصه:
H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

2) برهمکنش اسید سولفوریک با فلزات:
اسید سولفوریک رقیق فقط فلزات سری ولتاژ سمت چپ هیدروژن را حل می کند:
Zn 0 + H 2 + 1 SO 4 (razb) → Zn + 2 SO 4 + H 2

3) برهمکنش اسید سولفوریکبا اکسیدهای اساسی:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) برهمکنش اسید سولفوریک باهیدروکسیدها:
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O

5) واکنش های مبادله با نمک ها:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
از تشکیل رسوب سفید BaSO 4 (نامحلول در اسیدها) برای تشخیص اسید سولفوریک و سولفات های محلول (واکنش کیفی برای یون سولفات) استفاده می شود.

خواص ویژه H 2 SO 4 غلیظ:

1) متمرکز شده است اسید سولفوریک است عامل اکسید کننده قوی ; هنگام تعامل با فلزات (به جز طلا، پلاتین) بسته به فعالیت فلز به S + 4 O 2 ، S 0 یا H 2 S - 2 باز می گردد. بدون گرم کردن، با Fe، Al، Cr - غیرفعال شدن واکنش نمی دهد. هنگام تعامل با فلزات با ظرفیت متغیر، دومی اکسید می شود به حالت های اکسیداسیون بالاتر نسبت به محلول اسید رقیق: Fe0→ Fe 3+، Cr 0→ Cr 3+، Mn 0→Mn4+,sn 0→ sn 4+

فلز فعال

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+ - اکسیداسیون
3│ S 6+ + 8e → S 2– بازیابی

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

فلز با فعالیت متوسط

2Cr + 4 H 2 SO 4 (conc.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + اس
1│ 2Cr 0 - 6e → 2Cr 3+ - اکسیداسیون
1│ S 6+ + 6e → S 0 - بازیابی

فلز غیر فعال

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

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

2) اسید سولفوریک غلیظ برخی از غیر فلزات را اکسید می کند، به عنوان یک قاعده، تا حداکثر حالت اکسیداسیون، خود به خود کاهش می یابد.S+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) اکسیداسیون مواد پیچیده:
اسید سولفوریک HI و HBr را به هالوژن های آزاد اکسید می کند:
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
اسید سولفوریک غلیظ نمی‌تواند یون‌های کلرید را به کلر آزاد اکسید کند، که این امر به دست آوردن HCl با واکنش تبادلی را ممکن می‌سازد:
NaCl + H 2 SO 4 (conc.) = NaHSO 4 + HCl

اسید سولفوریک آب متصل به شیمیایی را از ترکیبات آلی حاوی گروه های هیدروکسیل حذف می کند. کم آبی اتیل الکل در حضور اسید سولفوریک غلیظ منجر به تولید اتیلن می شود:
C 2 H 5 OH \u003d C 2 H 4 + H 2 O.

زغال‌شدن قند، سلولز، نشاسته و سایر کربوهیدرات‌ها در تماس با اسید سولفوریک نیز با کم‌آبی آنها توضیح داده می‌شود:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

این نام تاریخی دارد: روغن ویتریول. مطالعه اسید در دوران باستان آغاز شد، آن را در نوشته های خود پزشک یونانی دیوسکوریدس، طبیعت شناس رومی پلینی بزرگتر، کیمیاگران اسلامی گبر، رازی و ابن سینا و دیگران توصیف کردند. در سومری ها فهرستی از ویتریول وجود داشت که بر اساس رنگ ماده طبقه بندی می شد. امروزه کلمه "ویتریول" ترکیبی از هیدرات های کریستالی سولفات های فلزی دو ظرفیتی است.

در قرن هفدهم یوهان گلوبر شیمیدان آلمانی-هلندی با سوزاندن گوگرد با (KNO3) در حضور اسید سولفوریک بدست آورد.در سال 1736 جاشوا وارد (داروساز از لندن) از این روش در تولید استفاده کرد. این زمان را می توان نقطه شروعی در نظر گرفت، زمانی که اسید سولفوریک در مقیاس بزرگ شروع به تولید کرد. فرمول آن (H2SO4)، همانطور که معمولاً تصور می شود، توسط شیمیدان سوئدی برزلیوس (1779-1848) کمی بعد ایجاد شد.

برزلیوس با کمک کاراکترهای الفبایی (نشان دهنده عناصر شیمیایی) و زیرنویس ها (تعداد اتم های یک نوع معین را در یک مولکول نشان می دهند) دریافتند که یک مولکول حاوی 1 اتم گوگرد (S)، 2 اتم هیدروژن (H) و 4 اتم اکسیژن (O) است. از آن زمان، ترکیب کمی و کیفی مولکول مشخص شد، یعنی اسید سولفوریک به زبان شیمی توصیف شد.

نمایش موقعیت نسبی در مولکول اتم ها به صورت گرافیکی و پیوندهای شیمیاییبین آنها (معمولاً با خطوط مشخص می شوند) نشان می دهد که در مرکز مولکول یک اتم گوگرد وجود دارد که با پیوندهای دوگانه با دو اتم اکسیژن به هم متصل می شود. با دو اتم دیگر اکسیژن، که به هر یک از آنها یک اتم هیدروژن متصل است، همان اتم گوگرد با پیوندهای منفرد متصل می شود.

خواص

اسید سولفوریک مایعی کمی مایل به زرد یا بی رنگ و چسبناک است که با هر غلظتی در آب محلول است. این ماده معدنی قوی است و نسبت به فلزات بسیار تهاجمی است (غلظت بدون حرارت با آهن برهمکنش نمی کند، بلکه آن را غیرفعال می کند). سنگ ها، بافت های حیوانی یا مواد دیگر. با رطوبت سنجی بالا و خواص برجسته یک عامل اکسید کننده قوی مشخص می شود. در دمای 10.4 درجه سانتیگراد، اسید جامد می شود. هنگامی که تا دمای 300 درجه سانتیگراد گرم می شود، تقریباً 99٪ اسید انیدرید سولفوریک (SO3) را از دست می دهد.

خواص آن بسته به غلظت محلول آبی آن تغییر می کند. نام های رایجی برای محلول های اسیدی وجود دارد. اسید رقیق شده تا 10 درصد در نظر گرفته می شود. باتری - از 29 تا 32٪. در غلظت کمتر از 75٪ (همانطور که در GOST 2184 تعیین شده است)، برج نامیده می شود. اگر غلظت 98٪ باشد، از قبل اسید سولفوریک غلیظ خواهد بود. فرمول (شیمیایی یا ساختاری) در همه موارد بدون تغییر باقی می ماند.

هنگامی که انیدرید سولفوریک غلیظ در اسید سولفوریک حل می شود، اولئوم یا اسید سولفوریک بخار تشکیل می شود، فرمول آن را می توان به صورت زیر نوشت: H2S2O7. اسید خالص (H2S2O7) یک جامد با نقطه ذوب 36 درجه سانتیگراد است. واکنش های هیدراتاسیون اسید سولفوریک با انتشار گرما در مقادیر زیاد مشخص می شود.

یک اسید رقیق با فلزات واکنش می دهد و با آن واکنش نشان می دهد که خواص یک عامل اکسید کننده قوی را نشان می دهد. در این مورد، اسید سولفوریک کاهش می یابد، فرمول مواد تشکیل شده حاوی یک اتم گوگرد کاهش یافته (تا +4، 0 یا -2) می تواند: SO2، S یا H2S باشد.

با غیر فلزات مانند کربن یا گوگرد واکنش می دهد:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

با کلرید سدیم واکنش نشان می دهد:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

با واکنش جایگزینی الکتروفیلیک اتم هیدروژن متصل به حلقه بنزن یک ترکیب معطر توسط گروه -SO3H مشخص می شود.

اعلام وصول

در سال 1831 روش تماس برای به دست آوردن H2SO4 به ثبت رسید که در حال حاضر روش اصلی است. امروزه بیشتر اسید سولفوریک با این روش تولید می شود. ماده خام مورد استفاده سنگ معدن سولفید (بیشتر پیریت آهن FeS2) است که در کوره های مخصوص پخته می شود و گاز برشته تشکیل می شود. از آنجایی که دمای گاز 900 درجه سانتیگراد است، با اسید سولفوریک با غلظت 70 درصد خنک می شود. سپس گاز در سیکلون و رسوب‌دهنده الکترواستاتیک، در برج‌های شستشو با اسید با غلظت 40 و 10 درصد سم‌های کاتالیزوری (As2O5 و فلوئور)، و در رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک مرطوب از آئروسل اسیدی از گرد و غبار پاک می‌شود. سپس گاز برشته شده حاوی 9% دی اکسید گوگرد (SO2) خشک شده و وارد دستگاه تماس می شود. پس از عبور از 3 لایه کاتالیزور وانادیوم، SO2 به SO3 اکسید می شود. برای حل کردن انیدرید سولفوریک تشکیل شده از اسید سولفوریک غلیظ استفاده می شود. فرمول محلول انیدرید سولفوریک (SO3) در اسید سولفوریک بی آب H2S2O7 است. در این شکل اولئوم در مخازن فولادی به مصرف کننده منتقل می شود و در آنجا به غلظت مورد نظر رقیق می شود.

کاربرد

H2SO4 به دلیل خواص شیمیایی متفاوتی که دارد، کاربردهای وسیعی دارد. در تولید خود اسید، به عنوان یک الکترولیت در باتری های سرب اسید، برای ساخت مواد پاک کننده مختلف، یک معرف مهم در صنایع شیمیایی نیز می باشد. همچنین در تولید الکل، پلاستیک، رنگ، لاستیک، اتر، چسب، صابون و مواد شوینده، فرآورده های دارویی، خمیر و کاغذ، فرآورده های نفتی.

موضوع جدید: اسید سولفوریک -اچ 2 بنابراین 4

1. فرمول های الکترونیکی و ساختاری اسید سولفوریک

*S - گوگرد در حالت برانگیخته است 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

فرمول الکترونیکی مولکول اسید سولفوریک:

فرمول ساختاری مولکول اسید سولفوریک:

1 H - -2 O -2 O

1 H - -2 O -2 O

2. رسید:

فرآیندهای شیمیایی برای تولید اسید سولفوریک را می توان به صورت طرح زیر نشان داد:

S + O 2 + O 2 + H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

اسید سولفوریک در سه مرحله تولید می شود:

1 مرحله.گوگرد، پیریت آهن یا سولفید هیدروژن به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.

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

2 صحنه. اکسیداسیون SO 2 به SO 3 با اکسیژن با استفاده از کاتالیزور V 2 O 5

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 + Q

مرحله 3. برای تبدیل SO 3 به اسید سولفوریک از آب استفاده نمی شود. گرمایش قوی و محلول غلیظ اسید سولفوریک وجود دارد.

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

نتیجه اولئوم است - یک محلولبنابراین 3 در اسید سولفوریک

نمودار مدار دستگاه(رجوع کنید به کتاب درسی ص 105)

3. خواص فیزیکی

الف) مایع ب) بی رنگ ج) سنگین (ویتریول) د) غیر فرار

د) هنگامی که در آب حل می شود، حرارت قوی رخ می دهد ( بنابراین اسید سولفوریک باید در آن ریخته شوداب،آبرعکسش صادق نیست!)

4. خواص شیمیایی اسید سولفوریک.

رقیق شدهاچ 2 بنابراین 4	متمرکز شده استاچ 2 بنابراین 4
تمام خواص اسیدها را دارد	خواص خاصی دارد
1. رنگ نشانگر را تغییر می دهد: H 2 SO 4 H + + HSO 4 - HSO 4 - H + + SO 4 2- 2- با فلزات در مقابل هیدروژن واکنش نشان می دهد: Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 3. با اکسیدهای پایه و آمفوتر واکنش می دهد: MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O 4. با بازها تعامل دارد (واکنش خنثی سازی) 2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O اسید اضافی نمک های اسیدی را تشکیل می دهد NaOH + H 2 SO 4 NaHSO 4 + H 2 O 5. با نمک های خشک واکنش می دهد و اسیدهای دیگر را از آنها می گیرد (این اسید قوی ترین و غیر فرار است): 2NaCl+H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2HCl 6. اگر نمک نامحلول تشکیل شود با محلول های نمک واکنش می دهد: BaCl 2 +H 2 بنابراین 4 BaSO 4 +2HCl- سفیدرسوب واکنش کیفی به یک یونبنابراین 4 2- 7. هنگام گرم شدن، تجزیه می شود: H 2 SO 4 H 2 O + SO 3	1. H 2 SO 4 غلیظ قوی ترین عامل اکسید کننده است؛ هنگامی که گرم می شود، با تمام فلزات (به جز طلا و پلاتین) واکنش می دهد. در این واکنش ها بسته به فعالیت فلز و شرایط، S، SO 2 یا H 2 S آزاد می شود. مثلا: Cu+ conc 2H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + H 2 O 2. conc. H 2 SO 4 آهن و آلومینیوم را غیرفعال می کند، بنابراین می توان آن را در فولاد حمل کرد و مخازن آلومینیومی 3. conc. H 2 SO 4 آب را به خوبی جذب می کند H 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 * 2H 2 O بنابراین، مواد آلی را جذب می کند

5. کاربرد: اسید سولفوریک یکی از مهم ترین محصولات مورد استفاده در صنایع مختلف است. مصرف کنندگان اصلی آن تولید کودهای معدنی، متالورژی و پالایش فرآورده های نفتی هستند. اسید سولفوریک در ساخت سایر اسیدها، مواد شوینده، مواد منفجره، داروها، رنگ ها و به عنوان الکترولیت برای باتری های سرب اسید استفاده می شود. (درسنامه ص103).

6. نمک های اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در مراحل مختلف تجزیه می شود

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

بنابراین، دو نوع نمک - سولفات ها و هیدرو سولفات ها را تشکیل می دهد

به عنوان مثال: Na 2 SO 4 - سولفات سدیم (نمک متوسط)

Na HSO 4 - سدیم هیدروژن سولفات (نمک اسیدی)

پرکاربردترین آنها عبارتند از:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O - نمک گلوبر (مورد استفاده در تولید سودا، شیشه، در پزشکی و

دامپزشکی

CaSO 4 * 2H 2 O - گچ

CuSO 4 * 5H 2 O - سولفات مس (مورد استفاده در کشاورزی).

تجربه آزمایشگاهی

خواص شیمیایی اسید سولفوریک

تجهیزات: لوله های آزمایش.

معرف ها:اسید سولفوریک، متیل اورانژ، روی، اکسید منیزیم، هیدروکسید سدیم و فنل فتالئین، کربنات سدیم، کلرید باریم.

ب) جدول مشاهدات را پر کنید