Formula elektronike dhe strukturore e h2so4. Acidi sulfurik - vetitë kimike dhe prodhimi industrial. Ndërveprimi me ujin

Temë e re: Acid sulfurik -H 2 KËSHTU QË 4

1. Formulat elektronike dhe strukturore të acidit sulfurik

*S - squfuri është në gjendje të ngacmuar 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

Formula elektronike e molekulës së acidit sulfurik:

Formula strukturore e molekulës së acidit sulfurik:

1 H - -2 O -2 O

2. Dëftesa:

Proceset kimike për prodhimin e acidit sulfurik mund të përfaqësohen si skema e mëposhtme:

S + O 2 + O 2 + H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

Acidi sulfurik prodhohet në tre faza:

1 fazë. Si lëndë e parë përdoren squfuri, piriti i hekurit ose sulfuri i hidrogjenit.

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

2 fazë. Oksidimi i SO 2 në SO 3 me oksigjen duke përdorur një katalizator V 2 O 5

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

Faza e 3-të. Nuk përdoret uji për të kthyer SO 3 në acid sulfurik. ka një ngrohje të fortë, dhe një zgjidhje të koncentruar të acidit sulfurik.

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Rezultati është oleumi - një zgjidhjeKËSHTU QË 3 në acidin sulfurik.

Diagrami i qarkut të aparatit(shih tekstin shkollor f.105)

3. Vetitë fizike.

a) i lëngët b) i pangjyrë c) i rëndë (vitriol) d) i paqëndrueshëm

d) kur treten në ujë, ndodh ngrohje e fortë ( kështu që acidi sulfurik duhet të derdhet nëujë,Ajo anasjelltas!)

4. Vetitë kimike të acidit sulfurik.

I holluarH 2 KËSHTU QË 4

të përqendruaraH 2 KËSHTU QË 4

Ka të gjitha vetitë e acideve

Ka veti specifike

1.Ndryshon ngjyrën e treguesit:

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

2. Reagon me metalet që qëndrojnë ndaj hidrogjenit:

Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2

3. Reagon me oksidet bazike dhe amfoterike:

MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O

4. Ndërvepron me bazat (reaksioni i neutralizimit)

2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O

acidi i tepërt formon kripëra acidike

NaOH + H 2 SO 4 NaHSO 4 + H 2 O

5. Reagon me kripërat e thata, duke zhvendosur acidet e tjera prej tyre (ky është acidi më i fortë dhe jo i paqëndrueshëm):

2NaCl+H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +2HCl

6. Reagon me tretësirat e kripës nëse formohet një kripë e patretshme:

BaCl 2 +H 2 KËSHTU QË 4 BaSO 4 +2HCl-

të bardhësedimenti

reagim cilësor ndaj një joniKËSHTU QË 4 2-

7. Kur nxehet, zbërthehet:

H 2 SO 4 H 2 O + SO 3

1. H 2 SO 4 i koncentruar është agjenti oksidues më i fortë; kur nxehet, ai reagon me të gjitha metalet (përveç Au dhe Pt). Në këto reaksione, në varësi të aktivitetit të metalit dhe kushteve, lirohet S, SO 2 ose H 2 S.

Për shembull:

Cu+ konc 2H 2 SO 4 CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

2.konc. H 2 SO 4 pasivizon hekurin dhe aluminin,

prandaj mund të transportohet në çelik dhe

tanke alumini.

3. konk. H 2 SO 4 thith ujin mirë

H 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 * 2H 2 O

Prandaj, ajo karbon lëndë organike

5.Aplikimi: Acidi sulfurik është një nga produktet më të rëndësishme që përdoret në industri të ndryshme. Konsumatorët kryesorë të tij janë prodhimi plehra minerale, metalurgji, pastrim produktesh nafte. Acidi sulfurik përdoret në prodhimin e acideve të tjera, detergjenteve, eksplozivëve, ilaçeve, bojrave dhe si elektrolite për bateritë me acid plumbi. (Libër mësuesi f.103).

6.Kripërat e acidit sulfurik

Acidi sulfurik shpërndahet në faza

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

prandaj formon dy lloje kripërash - sulfate dhe hidrosulfate

Për shembull: Na 2 SO 4 - sulfat natriumi (kripë mesatare)

Na HSO 4 - hidrogjen sulfat natriumi (kripë acid)

Më të përdorurat janë:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O - kripa e Glauber (përdoret në prodhimin e sodës, qelqit, në mjekësi dhe

mjekësi veterinare.

CaSO 4 * 2H 2 O - gips

CuSO 4 * 5H 2 O - sulfat bakri (përdoret në bujqësi).

Përvoja laboratorike

Vetitë kimike të acidit sulfurik.

Pajisjet: epruveta.

Reagentët: acid sulfurik, portokall metil, zink, oksid magnezi, hidroksid natriumi dhe fenolftaleinë, karbonat natriumi, klorur bariumi.

b) Plotësoni tabelën e vëzhgimeve

Karakteristikat fizike të acidit sulfurik:
Lëng i rëndë me vaj ("vitriol");
dendësia 1,84 g/cm3; jo i paqëndrueshëm, shumë i tretshëm në ujë - me ngrohje të fortë; t°pl. = 10,3°C, bp \u003d 296 ° C, shumë higroskopik, ka veti larguese të ujit (karburimi i letrës, drurit, sheqerit).

Nxehtësia e hidratimit është aq e madhe sa që përzierja mund të vlojë, të spërkasë dhe të shkaktojë djegie. Prandaj, është e nevojshme të shtoni acid në ujë, dhe jo anasjelltas, pasi kur uji i shtohet acidit, uji më i lehtë do të jetë në sipërfaqen e acidit, ku do të përqendrohet e gjithë nxehtësia e lëshuar.

Prodhimi industrial i acidit sulfurik (metoda e kontaktit):

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 (oleum)

Piriti i lagësht i pastruar i grimcuar (pirit squfuri) derdhet nga lart në furrë për pjekje në " shtrat i lëngshëm". Nga poshtë (parimi i kundërrrjedhjes) kalon ajri i pasuruar me oksigjen.
Nga furra del gazi i furrës, përbërja e së cilës është: SO 2, O 2, avujt e ujit (piriti ishte i lagur) dhe grimcat më të vogla të zhirit (oksid hekuri). Gazi pastrohet nga papastërtitë e grimcave të ngurta (në një ciklon dhe precipitues elektrostatik) dhe avujt e ujit (në një kullë tharjeje).
Në aparatin e kontaktit, dioksidi i squfurit oksidohet duke përdorur një katalizator V 2 O 5 (pentoksid vanadiumi) për të rritur shpejtësinë e reagimit. Procesi i oksidimit të një oksidi në tjetrin është i kthyeshëm. Prandaj, ata zgjedhin kushte optimale rrjedha e një reagimi të drejtpërdrejtë presionin e lartë të gjakut(meqenëse reaksioni i drejtpërdrejtë vazhdon me një ulje të vëllimit të përgjithshëm) dhe temperatura nuk është më e lartë se 500 C (pasi reaksioni është ekzotermik).

Në kullën e absorbimit, oksidi i squfurit (VI) absorbohet nga acidi sulfurik i përqendruar.
Thithja e ujit nuk përdoret, sepse oksidi i squfurit shpërndahet në ujë me lëshimin e një sasie të madhe nxehtësie, kështu që acidi sulfurik që rezulton vlon dhe kthehet në avull. Për të shmangur formimin e mjegullës së acidit sulfurik, përdorni acid sulfurik 98% të koncentruar. Oksidi i squfurit shpërndahet shumë mirë në një acid të tillë, duke formuar oleum: H 2 SO 4 nSO 3

Karakteristikat kimike të acidit sulfurik:

H 2 SO 4 është një acid dibazik i fortë, një nga acidet minerale më të forta, për shkak të polaritetit të lartë, lidhja H - O thyhet lehtësisht.

1) Acidi sulfurik shpërndahet në tretësirë ujore , duke formuar një jon hidrogjeni dhe një mbetje acidi:
H2SO4 \u003d H + + HSO4 -;
HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.
Ekuacioni përmbledhës:
H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

2) Ndërveprimi i acidit sulfurik me metalet:
Acidi sulfurik i holluar shpërndan metalet vetëm në serinë e tensionit në të majtë të hidrogjenit:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (razb) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) Ndërveprimi i acidit sulfurikme oksidet bazë:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) Ndërveprimi i acidit sulfurik mehidroksidet:
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) Reaksionet e shkëmbimit me kripëra:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Formimi i një precipitati të bardhë të BaSO 4 (i patretshëm në acide) përdoret për të zbuluar acidin sulfurik dhe sulfatet e tretshme (reaksion cilësor për jonin sulfat).

Karakteristikat e veçanta të H 2 SO 4 të përqendruar:

1) të përqendruara acidi sulfurik është agjent i fortë oksidues ; kur ndërvepron me metale (përveç Au, Pt) rikuperohet në S +4 O 2 , S 0 ose H 2 S -2 në varësi të aktivitetit të metalit. Pa ngrohje, nuk reagon me Fe, Al, Cr - pasivizimi. Kur ndërveprojnë me metale me valencë të ndryshueshme, këto të fundit oksidohen në gjendje më të lartë oksidimi sesa në rastin e një tretësire të holluar të acidit: Fe0→ Fe 3+, Cr 0→ Cr 3+, Mn 0→Mn4+,sn 0→ sn 4+

metal aktiv

8 Al + 15 H 2 SO 4 (konc.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H 2 S
4│2Al 0 – 6 e- → 2Al 3+ - oksidimi
3│ S 6+ + 8e → S 2– restaurimi

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

Metal me aktivitet mesatar

2Cr + 4 H 2 SO 4 (konc.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 - 6e → 2Cr 3+ - oksidimi
1│ S 6+ + 6e → S 0 - rikuperim

Metal joaktiv

2Bi + 6H 2 SO 4 (konc.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO2
1│ 2Bi 0 - 6e → 2Bi 3+ - oksidimi
3│ S 6+ + 2e →S 4+ - rikuperim

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

2) Acidi sulfurik i koncentruar oksidon disa jometale, si rregull, në gjendjen maksimale të oksidimit, ai vetë reduktohet nëS+4O2:

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

S+ 2H 2 SO 4 (konc) → 3SO 2 + 2H 2 O

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

3) Oksidimi i substancave komplekse:
Acidi sulfurik oksidon HI dhe HBr në halogjene të lirë:
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
Acidi sulfurik i përqendruar nuk mund të oksidojë jonet e klorurit në klor të lirë, gjë që bën të mundur marrjen e HCl nga reaksioni i shkëmbimit:
NaCl + H 2 SO 4 (konc.) = NaHSO 4 + Hcl

Acidi sulfurik largon ujin e lidhur kimikisht nga komponimet organike që përmbajnë grupe hidroksil. Dehidratimi i alkoolit etilik në prani të acidit sulfurik të koncentruar çon në prodhimin e etilenit:
C 2 H 5 OH \u003d C 2 H 4 + H 2 O.

Thyerja e sheqerit, celulozës, niseshtës dhe karbohidrateve të tjera në kontakt me acidin sulfurik shpjegohet gjithashtu me dehidratimin e tyre:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Acidi sulfurik i paholluar është një përbërje kovalente.

Në një molekulë, acidi sulfurik është i rrethuar në mënyrë tetraedrike nga katër atome oksigjeni, dy prej të cilave janë pjesë e grupeve hidroksil. Lidhjet S–O janë të dyfishta, dhe lidhjet S–OH janë të vetme.

Kristalet pa ngjyrë, të ngjashme me akullin, kanë një strukturë të shtresuar: çdo molekulë H 2 SO 4 është e lidhur me katër lidhje të forta hidrogjeni fqinje, duke formuar një kornizë të vetme hapësinore.

Struktura e acidit sulfurik të lëngshëm është e ngjashme me strukturën e atij të ngurtë, vetëm integriteti i kornizës hapësinore është prishur.

Vetitë fizike të acidit sulfurik

Në kushte normale, acidi sulfurik është një lëng i rëndë me vaj, pa ngjyrë dhe pa erë. Në inxhinieri, acidi sulfurik quhet përzierjet e tij me ujë dhe anhidrid sulfurik. Nëse raporti molar i SO 3: H 2 O është më i vogël se 1, atëherë kjo është një tretësirë ujore e acidit sulfurik, nëse është më shumë se 1, është një zgjidhje e SO 3 në acid sulfurik.

100% H2SO4 kristalizohet në 10,45 °C; T bp = 296,2 °C; dendësia 1,98 g/cm 3 . H 2 SO 4 përzihet me H 2 O dhe SO 3 në çfarëdo raporti për të formuar hidrate, nxehtësia e hidratimit është aq e madhe sa që përzierja mund të vlojë, spërkat dhe të shkaktojë djegie. Prandaj, është e nevojshme të shtoni acid në ujë, dhe jo anasjelltas, pasi kur uji i shtohet acidit, uji më i lehtë do të jetë në sipërfaqen e acidit, ku do të përqendrohet e gjithë nxehtësia e lëshuar.

Kur tretësirat ujore të acidit sulfurik që përmbajnë deri në 70% H 2 SO 4 nxehen dhe zihen, vetëm avujt e ujit lëshohen në fazën e avullit. Avujt e acidit sulfurik shfaqen gjithashtu mbi tretësirat më të koncentruara.

Për sa i përket veçorive strukturore dhe anomalive, acidi sulfurik i lëngshëm është i ngjashëm me ujin. Këtu është i njëjti sistem lidhjesh hidrogjeni, pothuajse i njëjti kornizë hapësinore.

Vetitë kimike të acidit sulfurik

Acidi sulfurik është një nga acidet minerale më të forta; për shkak të polaritetit të tij të lartë, lidhja H-O thyhet lehtësisht.

Acidi sulfurik shpërndahet në tretësirë ujore , duke formuar një jon hidrogjeni dhe një mbetje acidi:

H2SO4 \u003d H + + HSO4 -;

HSO 4 - \u003d H + + SO 4 2-.

Ekuacioni përmbledhës:

H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-.

Tregon vetitë e acideve , reagon me metale, okside metali, baza dhe kripëra.

Acidi sulfurik i holluar nuk shfaq veti oksiduese; kur ndërvepron me metalet, lirohet hidrogjeni dhe një kripë që përmban metalin në gjendjen më të ulët të oksidimit. Në të ftohtë, acidi është inert ndaj metaleve si hekuri, alumini dhe madje edhe bariumi.

Acidi i koncentruar ka veti oksiduese. Produkte të mundshme ndërveprimi substanca të thjeshta me acid sulfurik të koncentruar janë dhënë në tabelë. Varësia e produktit të reduktimit nga përqendrimi i acidit dhe shkalla e aktivitetit të metalit tregohet: sa më aktiv të jetë metali, aq më thellë zvogëlon jonin sulfat të acidit sulfurik.

Ndërveprimi me oksidet:

CaO + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 \u003d H 2 O.

Ndërveprimi me bazat:

2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O.

Ndërveprimi me kripërat:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O.

Vetitë oksiduese

Acidi sulfurik oksidon HI dhe HBr në halogjene të lirë:

H 2 SO 4 + 2HI \u003d I 2 + 2H 2 O + SO 2.

C 2 H 5 OH \u003d C 2 H 4 + H 2 O.

Thyerja e sheqerit, celulozës, niseshtës dhe karbohidrateve të tjera në kontakt me acidin sulfurik shpjegohet gjithashtu me dehidratimin e tyre:

C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 \u003d 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Synimi: Për t'u njohur me strukturën, vetitë fizike dhe kimike, përdorimin e acidit sulfurik.

Detyrat edukative: Konsideroni fizike dhe Vetitë kimike(i përbashkët me acidet e tjera dhe specifik) acidi sulfurik, duke marrë, tregojnë rëndësinë e madhe të acidit sulfurik dhe kripërave të tij në ekonominë kombëtare.

Detyrat edukative: Të vazhdojë formimi i një kuptimi dialektik-materialist të natyrës tek nxënësit.

Detyrat e zhvillimit: Zhvillimi i aftësive dhe aftësive të përgjithshme arsimore, puna me një tekst shkollor dhe literaturë shtesë, rregulla për të punuar në desktop, aftësia për të sistemuar dhe përgjithësuar, për të vendosur marrëdhënie shkak-pasojë, për të shprehur mendimet e veta në mënyrë përfundimtare dhe me kompetencë, për të nxjerrë përfundime, për të nxjerrë diagrame , skicë.

Gjatë orëve të mësimit

1. Përsëritje e së shkuarës.

Sondazhi i klasës frontale. Krahasoni vetitë e squfurit kristalor dhe atij plastik. Shpjegoni thelbin e alotropisë.

2. Mësimi i materialit të ri.

Pasi të kemi dëgjuar me kujdes përrallën, në fund të mësimit do të shpjegojmë pse acidi sulfurik sillej çuditërisht me ujin, drurin dhe një unazë të artë.

Tingëllon si një regjistrim audio.

Aventurat e Acidit Sulfurik.

Në një mbretëri kimike jetonte një magjistare, emri i saj ishte acid sulfurik. Nuk dukej aq keq, ishte një lëng pa ngjyrë, viskoz si vaji, pa erë. Acid sulfurik Doja të bëhesha e famshme, kështu që shkova në një udhëtim.

Ajo kishte ecur tashmë për 5 orë, dhe duke qenë se dita ishte shumë e nxehtë, ajo kishte shumë etje. Dhe befas ajo pa një pus. "Ujë!" Bërtiti acidi dhe duke vrapuar drejt pusit, ajo preku ujin. Uji fërshëlleu tmerrësisht. Me një klithmë, magjistarja e frikësuar u largua. Natyrisht, acidi i ri nuk e dinte këtë kur përzihej acid sulfurik uji lëshon një sasi të madhe nxehtësie.

“Nëse uji bie në kontakt me acid sulfurik, atëherë uji, duke mos pasur kohë të përzihet me acidin, mund të vlojë dhe të nxjerrë spërkatjet acid sulfurik. Kjo hyrje u shfaq në ditarin e një udhëtari të ri, dhe më pas hyri në tekstet shkollore.

Meqenëse acidi nuk ua shuante etjen, atëherë, një pemë e shtrirë, vendosi të shtrihej dhe të pushonte në hije. Por as ajo nuk ia doli. Sapo Acid sulfurik preku pemën, ajo filloi të shkrihej. Duke mos ditur arsyen e kësaj, acidi i frikësuar ka ikur.

Së shpejti ajo erdhi në qytet dhe vendosi të shkonte në dyqanin e parë që i ra në rrugë. Ata rezultuan të ishin bizhuteri. Duke iu afruar vitrinave, acidi pa shumë unaza të bukura. Acid sulfurik Vendosa të provoja një unazë. Duke i kërkuar shitësit një unazë ari, udhëtarja e vuri në gishtin e saj të gjatë të bukur. Magjistares i pëlqeu shumë unaza dhe vendosi ta blinte. Kjo është ajo që ajo mund të mburrej me miqtë e saj!

Duke u larguar nga qyteti, acidi shkoi në shtëpi. Rrugës nuk i la mendimi, pse uji dhe druri silleshin kaq çuditshëm kur prekeshin me të, por asgjë nuk i ndodhi kësaj gjëje të artë? “Po, sepse ari është brenda acid sulfurik nuk oksidohet. Këto ishin fjalët e fundit të shkruara nga acidi në ditarin e tij.

Shpjegimi i mësuesit.

Formulat elektronike dhe strukturore të acidit sulfurik.

Meqenëse squfuri është në periudhën e tretë të sistemit periodik, rregulli oktet (struktura e tetë elektronike) nuk respektohet dhe një atom squfuri mund të marrë deri në dymbëdhjetë elektrone. Formulat elektronike dhe strukturore të acidit sulfurik janë si më poshtë:

(Gjashtë elektronet e squfurit janë shënuar me një yll)

Faturë.

Acidi sulfurik formohet nga bashkëveprimi i oksidit të squfurit (5) me ujin (SO 3 + H 2 O -> H 2 SO 4).

vetitë fizike.

Acidi sulfurik është një lëng i pangjyrë, i rëndë dhe jo i paqëndrueshëm. Kur treten në ujë, ndodh një ngrohje shumë e fortë. mos harroni se mos derdhni ujë në acidin sulfurik të koncentruar!

Acidi sulfurik i koncentruar thith avujt e ujit nga ajri. Kjo mund të shihet nëse një enë e hapur me acid sulfurik të përqendruar është e balancuar në një shkallë: pas një kohe, kupa me enë do të fundoset.

Vetitë kimike.

Acidi sulfurik i holluar ka veti të përbashkëta për të gjitha acidet. Përveç kësaj, acidi sulfurik ka veti specifike.

Vetitë kimike të sulfurit - Aplikacion .

Demonstrimi nga mësuesi i një përvoje argëtuese.

Konferencë e shkurtër e sigurisë.

Eskimo (qymyr nga sheqeri)

Pajisjet	Plani i përvojës	konkluzioni
Sheqer pluhur. acid sulfurik i koncentruar. Dy gota kimike 100-150 ml. Shufra qelqi. Peshorja.	Hidhni 30 g sheqer pluhur në një gotë. Përdorni një gotë për të matur 12 ml acid sulfurik të koncentruar. Përzieni sheqerin dhe acidin në një gotë me një shufër qelqi në një masë të butë (hiqni shufrën e qelqit dhe vendoseni në një gotë me ujë). Pas ca kohësh, përzierja errësohet, ngrohet dhe së shpejti një masë poroze qymyri fillon të zvarritet nga xhami - popsicle	Karbonizimi i sheqerit me acid sulfurik (i koncentruar) shpjegohet me vetitë oksiduese të këtij acidi. Agjenti reduktues është karboni. Procesi është ekzotermik. 2H 2 SO 4 + C 12 O 11 + H22 -> 11C + 2SO 2 + 13H 2 O + CO 2

Nxënësit plotësojnë një tabelë me një përvojë argëtuese në një fletore.

Arsyetimi i nxënësve përse acidi sulfurik sillej kaq çuditërisht me ujin, drurin dhe arin.

Aplikacion.

Për shkak të vetive të tij (aftësia për të thithur ujin, vetitë oksiduese, jopaqëndrueshmëria), acidi sulfurik përdoret gjerësisht në ekonominë kombëtare. I përket produkteve kryesore të industrisë kimike.

marrja e ngjyrave;
marrja e plehrave minerale;
pastrimi i produkteve të naftës;
prodhimi elektrolitik i bakrit;
elektrolit në bateri;
pranimi i eksplozivëve;
marrja e ngjyrave;
marrja e mëndafshit artificial;
marrja e glukozës;
marrja e kripërave;
marrjen e acideve.

Për shembull, kripërat e acidit sulfurik përdoren gjerësisht

Na 2 SO 4 * 10H 2 O– hidrat kristalin sulfat natriumi (kripa e Glauber)- përdoret në prodhimin e sodës, qelqit, në mjekësi dhe mjekësi veterinare.

CaSO4*2H2O- sulfat kalciumi i hidratuar (gips natyral)- përdoret për të marrë gips gjysmë ujor, i cili është i nevojshëm në ndërtim, dhe në mjekësi - për aplikimin e fashave të suvasë.

CuSO4*5H2O- sulfat bakri i hidratuar (2) (sulfat bakri)- përdoret në luftën kundër dëmtuesve dhe sëmundjeve të bimëve.

Puna e nxënësve me komponentin jashtëtekstual të tekstit shkollor.

Kjo eshte interesante

…në gjirin e Kara-Bogaz-Gol, uji përmban 30% të kripës së Glauber në një temperaturë prej +5 ° C, kjo kripë precipiton si një precipitat i bardhë, si bora, dhe me fillimin e motit të ngrohtë, kripa tretet. përsëri. Meqenëse kripa e Glauber shfaqet dhe zhduket në këtë gji, u emërua mirabilite, që do të thotë "kripë e mrekullueshme".

3. Pyetje për të konsoliduar materialin edukativ, të shkruara në tabelë.

Në dimër, një enë me acid sulfurik të përqendruar ndonjëherë vendoset midis kornizave të dritareve. Cili është qëllimi për ta bërë këtë, pse ena nuk mund të mbushet me acid deri në majë?
Pse acidi sulfurik quhet "buka" e kimisë?

Detyrë shtëpie dhe udhëzime për zbatimin e saj.

Kur është e përshtatshme, shkruani ekuacionet në formë jonike.

Konkluzioni mbi mësimin, përcaktimi dhe notat e komentimit.

Referencat.

Rudzitis G.E. Feldman F.G., Kimia: Një libër shkollor për klasat 7-11 të një shkolle të mesme të mbrëmjes (ndërrim) në 2 orë. Botimi i pjesës 1-3 - M .: Arsimi, 1987.
Kimia në shkollën nr.6, 1991.
Strempler Genrikh Ivanovich, Kimi në kohën e lirë: Libër. për studentët të mërkurat. dhe i vjetër. mosha /Fig. ed. me pjesëmarrjen e V.N. Rastopchiny.- F .: Ch. ed. KSE, 1990.

Formula strukturore

Formula e vërtetë, empirike ose bruto: H2SO4

Përbërja kimike e acidit sulfurik

Pesha molekulare: 98.076

Acid sulfurik H 2 SO 4 është një acid dibazik i fortë, që korrespondon me gjendjen më të lartë të oksidimit të squfurit (+6). Në kushte normale, acidi sulfurik i koncentruar është një lëng i rëndë vajor, pa ngjyrë dhe erë, me shije të thartë "bakri". Në teknologji, acidi sulfurik quhet përzierjet e tij me ujë dhe anhidrid sulfurik SO 3. Nëse raporti molar i SO 3: H 2 O është më i vogël se 1, atëherë kjo është një zgjidhje ujore e acidit sulfurik, nëse më shumë se 1 - një zgjidhje e SO 3 në acid sulfurik (oleum).

Emri

Në shekujt XVIII-XIX, squfuri për barut prodhohej nga piritet e squfurit (pirit) në bimët vitriol. Acidi sulfurik në atë kohë quhej "vaj vitriol" (si rregull ishte një hidrat kristalor, që i ngjante vajit në konsistencë), origjina e emrit të kripërave të tij (ose më mirë, hidratet kristalore) - vitriol, është padyshim nga këtu.

Marrja e acidit sulfurik

Metoda industriale (kontakti).

Në industri, acidi sulfurik prodhohet nga oksidimi i dioksidit të squfurit (gaz squfuri i prodhuar gjatë djegies së squfurit ose piritit të squfurit) në trioksid (anhidrid sulfurik), i ndjekur nga ndërveprimi i SO 3 me ujin. Acidi sulfurik i përftuar me këtë metodë quhet edhe kontakt (përqendrimi 92-94%).

Metoda e azotit (kullës).

Më parë, acidi sulfurik merrej ekskluzivisht me metodën e azotit në kulla të veçanta, dhe acidi quhej acid kullë (përqendrimi 75%). Thelbi i kësaj metode është oksidimi i dioksidit të squfurit me dioksid azoti në prani të ujit.

Menyre tjeter

Në ato raste të rralla kur sulfuri i hidrogjenit (H 2 S) zhvendos sulfat (SO 4 -) nga kripa (me metale Cu, Ag, Pb, Hg), acidi sulfurik është një nënprodukt. Sulfidet e këtyre metaleve kanë forcën më të lartë, si dhe një ngjyrë të zezë dalluese.

Vetitë fizike dhe fiziko-kimike

Një acid shumë i fortë, në 18 o C pK a (1) \u003d -2,8, pK a (2) \u003d 1,92 (K z 1,2 10 -2); gjatësitë e lidhjes në molekulën S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, këndi HOSOH 104°, OSO 119°; vlon, duke formuar një përzierje azeotropike (98,3% H 2 SO 4 dhe 1,7 % H 2 O me një pikë vlimi 338,8 ° C). Acidi sulfurik, që korrespondon me përmbajtjen 100% H 2 SO 4, ka një përbërje (%): H 2 SO 4 99,5, HSO 4 - - 0,18, H 3 SO 4 + - 0,14, H 3 O + - 0,09, H 2 S 2 O 7, - 0.04, HS 2 O 7 - - 0.05. Përzihet me ujë dhe SO 3 në të gjitha përmasat. Në tretësirat ujore, acidi sulfurik shpërndahet pothuajse plotësisht në H 3 O + , HSO 3 + , dhe 2HSO 4 - . Formon hidraton H 2 SO 4 nH 2 O, ku n = 1, 2, 3, 4 dhe 6.5.

Oleumi

Tretësirat e anhidridit sulfurik SO 3 në acidin sulfurik quhen oleum, ato formojnë dy përbërje H 2 SO 4 SO 3 dhe H 2 SO 4 2SO 3. Oleumi gjithashtu përmban acide pirosulfurike. Pika e vlimit të tretësirave ujore të acidit sulfurik rritet me rritjen e përqendrimit të tij dhe arrin maksimumin në një përmbajtje prej 98,3% H 2 SO 4 . Pika e vlimit të oleumit zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së SO 3. Me një rritje të përqendrimit të tretësirave ujore të acidit sulfurik, presioni total i avullit mbi tretësirat zvogëlohet dhe në një përmbajtje prej 98.3% H 2 SO 4 arrin një minimum. Me një rritje të përqendrimit të SO 3 në oleum, presioni total i avullit mbi të rritet. Presioni i avullit mbi tretësirat ujore të acidit sulfurik dhe oleumit mund të llogaritet me ekuacionin:

log p=A-B/T+2.126

vlerat e koeficientëve A dhe B varen nga përqendrimi i acidit sulfurik. Avulli mbi tretësirat ujore të acidit sulfurik përbëhet nga një përzierje e avullit të ujit, H 2 SO 4 dhe SO 3, ndërsa përbërja e avullit ndryshon nga përbërja e lëngut në të gjitha përqendrimet e acidit sulfurik, me përjashtim të përzierjes përkatëse azeotropike. Ndërsa temperatura rritet, shpërbërja rritet. Oleumi H 2 SO 4 · SO 3 ka viskozitetin maksimal; me rritjen e temperaturës, η zvogëlohet. Rezistenca elektrike e acidit sulfurik është minimale në një përqendrim SO 3 dhe 92% H 2 SO 4 dhe maksimale në një përqendrim prej 84 dhe 99,8 % H 2 SO 4 . Për oleumin, minimumi ρ është në një përqendrim prej 10% SO 3 . Me rritjen e temperaturës, ρ i acidit sulfurik rritet. Konstanta dielektrike e acidit sulfurik 100% 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); konstanta krioskopike 6.12, konstanta ebulioskopike 5.33; koeficienti i difuzionit të avullit të acidit sulfurik në ajër ndryshon me temperaturën; D = 1,67 10-5T3/2 cm²/s.

Vetitë kimike

Acidi sulfurik në formë të koncentruar kur nxehet është një agjent mjaft i fortë oksidues. Oksidon HI dhe pjesërisht HBr në halogjene të lirë. Oksidon shumë metale (përjashtim: Au, Pt, Ir, Rh, Ta.). Në këtë rast, acidi sulfurik i përqendruar reduktohet në SO 2 . Në të ftohtë në acidin sulfurik të koncentruar, pasiivohen Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba dhe reaksionet nuk vazhdojnë. Me agjentët reduktues më të fortë, acidi sulfurik i përqendruar reduktohet në S dhe H 2 S. Acidi sulfurik i koncentruar thith avujt e ujit, kështu që përdoret për të tharë gazrat, lëngjet dhe të ngurta, për shembull, në tharëse. Megjithatë, H 2 SO 4 i përqendruar reduktohet pjesërisht nga hidrogjeni, për këtë arsye nuk mund të përdoret për tharjen e tij. Ndarja e ujit nga komponimet organike dhe lënia e karbonit të zi (thëngjillit), acidit sulfurik të koncentruar çon në karbonizimin e drurit, sheqerit dhe substancave të tjera. H 2 SO 4 i holluar ndërvepron me të gjitha metalet që janë në serinë elektrokimike të tensioneve në të majtë të hidrogjenit me çlirimin e tij. Vetitë oksiduese për H 2 SO 4 të holluar janë jo karakteristike. Acidi sulfurik formon dy seri kripërash: sulfate të mesme dhe hidrosulfate acidike, si dhe estere. Janë të njohura acidet peroksomonosulfurik (ose acidi Caro) H 2 SO 5 dhe peroksodisulfurik H 2 S 2 O 8. Acidi sulfurik gjithashtu reagon me oksidet bazë për të formuar sulfat dhe ujë. Në impiantet e përpunimit të metaleve, një zgjidhje e acidit sulfurik përdoret për të hequr një shtresë oksidi metalik nga sipërfaqja e produkteve metalike që i nënshtrohen ngrohjes së fortë gjatë procesit të prodhimit. Pra, oksidi i hekurit hiqet nga sipërfaqja e fletës së hekurit nga veprimi i një solucioni të nxehtë të acidit sulfurik. Një reagim cilësor ndaj acidit sulfurik dhe kripërave të tij të tretshme është ndërveprimi i tyre me kripërat e tretshme të bariumit, i cili formon një precipitat të bardhë të sulfatit të bariumit, i patretshëm në ujë dhe acide, për shembull.

Aplikacion

Acidi sulfurik përdoret:

në përpunimin e xeheve, veçanërisht në nxjerrjen e elementeve të rrallë, duke përfshirë uraniumin, iridiumin, zirkonin, osmiumin, etj.;
në prodhimin e plehrave minerale;
si elektrolit në bateritë e plumbit;
për të marrë acide dhe kripëra të ndryshme minerale;
në prodhimin e fibrave kimike, ngjyrave, substancave që formojnë tym dhe shpërthyes;
në industrinë e naftës, përpunimit të metaleve, tekstilit, lëkurës dhe industri të tjera;
V Industria ushqimore- regjistruar si aditiv ushqimor E513 (emulgator);
në sintezën organike industriale në reaksione:

dehidratim (marrja e eterit dietil, estereve);
hidratim (etanol nga etilen);
sulfonimi (sintetik detergjentët dhe ndërmjetëse në prodhimin e ngjyrave);
alkilimi (përftimi i izooktanit, polietilenglikolit, kaprolaktamit) etj.
Për rikuperimin e rrëshirave në filtra në prodhimin e ujit të distiluar.

Prodhimi botëror i acidit sulfurik përafërsisht. 160 milionë tonë në vit. Konsumatori më i madh i acidit sulfurik është prodhimi i plehrave minerale. Për plehrat fosfate P 2 O 5, konsumohet 2,2-3,4 herë më shumë acid sulfurik në masë, dhe për (NH 4) 2 SO 4 acid sulfurik 75% të masës së konsumuar (NH 4) 2 SO 4. Prandaj, impiantet e acidit sulfurik priren të ndërtohen së bashku me impiantet për prodhimin e plehrave minerale.

Informacion historik

Acidi sulfurik është i njohur që nga lashtësia, i cili gjendet natyrshëm në formë të lirë, për shembull, në formën e liqeneve pranë vullkaneve. Ndoshta përmendja e parë e gazeve acide të përftuara nga kalcinimi i alumit ose sulfatit të hekurit "guri i gjelbër" gjendet në shkrimet që i atribuohen alkimistit arab Xhabir ibn Hajan. Në shekullin e 9-të, alkimisti persian Ar-Razi, duke kalcinuar një përzierje hekuri dhe vitriol blu(FeSO 4 7H 2 O dhe CuSO 4 5H 2 O), gjithashtu morën një zgjidhje të acidit sulfurik. Kjo metodë u përsos nga alkimisti evropian Albert Magnus, i cili jetoi në shekullin e 13-të. Skema për prodhimin e acidit sulfurik nga sulfati i hekurit - zbërthimi termik i sulfatit të hekurit (II), i ndjekur nga ftohja e përzierjes. Punimet e alkimistit Valentin (shek. XIII) përshkruajnë një metodë për prodhimin e acidit sulfurik duke thithur gazin (anhidridi sulfurik) i çliruar nga djegia e një përzierjeje pluhuri squfuri dhe kripori me ujë. Më pas, kjo metodë formoi bazën e të ashtuquajturës. Metoda e "dhomave", e kryer në dhoma të vogla të veshura me plumb, i cili nuk tretet në acid sulfurik. Në BRSS, një metodë e tillë ekzistonte deri në vitin 1955. Alkimistët e shekullit të 15-të dinin gjithashtu një metodë për marrjen e acidit sulfurik nga piriti - piriti i squfurit, një lëndë e parë më e lirë dhe më e zakonshme se squfuri. Acidi sulfurik prodhohej në këtë mënyrë për 300 vjet, në sasi të vogla në retorte xhami. Më pas, për shkak të zhvillimit të katalizës, kjo metodë zëvendësoi metodën e dhomës për sintezën e acidit sulfurik. Aktualisht, acidi sulfurik prodhohet nga oksidimi katalitik (në V 2 O 5) të oksidit të squfurit (IV) në oksid squfuri (VI), dhe shpërbërja e mëvonshme e oksidit të squfurit (VI) në acid sulfurik 70% për të formuar oleum. Në Rusi, prodhimi i acidit sulfurik u organizua për herë të parë në 1805 afër Moskës në rrethin Zvenigorod. Në vitin 1913, Rusia u rendit e 13-ta në botë në prodhimin e acidit sulfurik.

informacion shtese

Pikat më të vogla të acidit sulfurik mund të formohen në të mesme dhe shtresat e sipërme atmosfera si rezultat i reaksionit të avullit të ujit dhe hirit vullkanik që përmban sasi të mëdha squfuri. Pezullimi që rezulton, për shkak të albedos së lartë të reve të acidit sulfurik, e bën të vështirë aksesin rrezet e diellit në sipërfaqen e planetit. Prandaj (dhe gjithashtu si rezultat i një numri të madh grimcash të imta të hirit vullkanik në pjesën e sipërme të atmosferës, të cilat gjithashtu e bëjnë të vështirë qasjen rrezet e diellit në planet) pas shpërthimeve veçanërisht të forta vullkanike, mund të ndodhin ndryshime të rëndësishme klimatike. Për shembull, si rezultat i shpërthimit të vullkanit Ksudach (Gadishulli Kamchatka, 1907), një përqendrim i shtuar i pluhurit në atmosferë vazhdoi për rreth 2 vjet, dhe retë karakteristike argjendi të acidit sulfurik u vunë re edhe në Paris. Shpërthimi i vullkanit Pinatubo në 1991, i cili dërgoi 3 10 7 ton squfur në atmosferë, çoi në faktin se 1992 dhe 1993 ishin shumë më të ftohtë se 1991 dhe 1994.

Standardet

Acid sulfurik GOST teknike 2184-77
Bateria e acidit sulfurik. Specifikimet GOST 667-73
Acidi sulfurik me pastërti të veçantë. Specifikimet GOST 1422-78
Reagentët. Acid sulfurik. Specifikimet GOST 4204-77