Acido solforico e sue proprietà chimiche

Gli acidi sono composti chimici costituiti da atomi di idrogeno e residui acidi, ad esempio SO4, SO3, PO4, ecc. Sono inorganici e organici. Il primo comprende acido cloridrico, fosforico, solfuro, nitrico, solforico. Al secondo - acetico, palmitico, formico, stearico, ecc.

Cos'è l'acido solforico

Questo acido è costituito da due atomi di idrogeno e un residuo acido SO4. Ha la formula H2SO4. L'acido solforico o, come viene anche chiamato, solfato, si riferisce agli acidi dibasici contenenti ossigeno inorganico. Questa sostanza è considerata una delle più aggressive e chimicamente attive. Nella maggior parte delle reazioni chimiche, agisce come un agente ossidante. Questo acido può essere utilizzato in forma concentrata o diluita, in questi due casi ha proprietà chimiche leggermente diverse.

Proprietà fisiche

L'acido solforico in condizioni normali ha uno stato liquido, il suo punto di ebollizione è di circa 279,6 gradi Celsius, il punto di congelamento, quando si trasforma in cristalli solidi, è di circa -10 gradi per cento percento e circa -20 per 95 percento. L'acido solfato puro al cento per cento è una sostanza liquida oleosa, inodore e incolore che ha una densità quasi doppia rispetto all'acqua - 1.840 kg / m3.

Proprietà chimiche dell'acido solfato

L'acido solforico reagisce con metalli, loro ossidi, idrossidi e sali. Diluito con acqua in varie proporzioni, può comportarsi in modo diverso, quindi, consideriamo più in dettaglio le proprietà di una soluzione concentrata e debole di acido solforico separatamente.

Soluzione concentrata di acido solforico

Concentrato è una soluzione che contiene dal 90% di acido solfato. Tale soluzione di acido solforico è in grado di reagire anche con metalli a bassa attività, così come con non metalli, idrossidi, ossidi e sali. Le proprietà di tale soluzione di acido solfato sono simili a quelle dell'acido nitrico concentrato.

Interazione con metalli

Quando una reazione chimica di una soluzione concentrata di acido solfato con metalli situati a destra dell'idrogeno nella serie elettrochimica di sollecitazioni metalliche (cioè, con non il più attivo), tali sostanze si formano: il solfato del metallo con cui avviene l'interazione, acqua e anidride solforosa. Il rame (cuprum), il mercurio, il bismuto, l'argento (argentum), il platino e l'oro (aurum) sono metalli che sono il risultato delle interazioni con cui si formano le sostanze elencate.

Interazione con metalli inattivi

Con i metalli che si trovano sul lato sinistro dell'idrogeno in una serie di stress, l'acido solforico concentrato si comporta in modo leggermente diverso. Come risultato di una tale reazione chimica, si formano le seguenti sostanze: un solfato di metallo specifico, idrogeno solforato o zolfo puro e acqua. Ferro (ferum), magnesio, manganese, berillio, litio, bario, calcio e tutti gli altri nella serie di tensioni a sinistra dell'idrogeno, ad eccezione di alluminio, cromo, nichel e titanio - sono anche concentrati con metalli; l'acido solfato non reagisce.

Interazione con non metalli

Questa sostanza è un forte agente ossidante, quindi è in grado di partecipare a reazioni chimiche redox con non metalli, come ad esempio carbonio (carbonio) e zolfo. Come risultato di tali reazioni, l'acqua viene necessariamente rilasciata. L'aggiunta di questa sostanza al carbonio rilascia anche anidride carbonica e anidride solforosa. E se aggiungi acido allo zolfo, otteniamo solo anidride solforosa e acqua. In tale reazione chimica, l'acido solfato svolge il ruolo di un agente ossidante.

Interazione con sostanze organiche

Tra le reazioni di acido solforico con materia organica può essere distinto charring. Tale processo si verifica quando una determinata sostanza si scontra con carta, zucchero, fibre, legno, ecc. In ogni caso, il carbonio viene rilasciato. Il carbonio, che si è formato durante la reazione, può parzialmente interagire con l'acido solforico quando è in eccesso. La foto mostra la reazione dello zucchero con una soluzione di acido solfatico di concentrazione media.

Reazioni con sali

La soluzione concentrata di H2SO4 reagisce anche con i sali secchi. In questo caso, si verifica una reazione di scambio standard, in cui si forma il solfato di metallo, che è presente nella struttura del sale, e l'acido con il residuo che era nella composizione del sale. Tuttavia, con soluzioni saline, l'acido solforico concentrato non reagisce.

Interazione con altre sostanze

Anche questa sostanza può reagire con gli ossidi metallici e i loro idrossidi, in questi casi si verificano reazioni di scambio, nel primo il solfato di metallo e l'acqua vengono rilasciati, nel secondo - lo stesso.

Proprietà chimiche di una soluzione di acido solfato debole

L'acido solforico diluito reagisce con molte sostanze e ha le stesse proprietà di tutti gli acidi. Esso, a differenza del concentrato, interagisce solo con i metalli attivi, cioè quelli che si trovano a sinistra dell'idrogeno in una serie di stress. In questo caso, la stessa reazione di sostituzione si verifica come nel caso di qualsiasi acido. Questo rilascia idrogeno. Inoltre, tale soluzione acida interagisce con soluzioni saline, a seguito delle quali si verifica una reazione di scambio, che è già stata discussa sopra, con ossidi - nonché concentrati, con idrossidi - anche nello stesso modo. Oltre ai normali solfati, ci sono anche idrosolfati, che sono il prodotto dell'interazione tra idrossido e acido solforico.

Come sapere che la soluzione contiene acido solforico o solfati

Per determinare se queste sostanze sono presenti nella soluzione, una speciale risposta di qualità per solfare gli ioni, che ti consente di sapere. Consiste nell'aggiungere il bario oi suoi composti alla soluzione. Di conseguenza, un precipitato bianco potrebbe cadere. (solfato di bario), che indica la presenza di solfati o acido solforico.

Come estrarre l'acido solforico

Il metodo più comune di produzione industriale di questa sostanza è estrarlo dalla pirite di ferro. Questo processo avviene in tre fasi, a ciascuna delle quali si verifica una reazione chimica specifica. Considerali. In primo luogo, l'ossigeno viene aggiunto alla pirite, con conseguente formazione di ossido di ferro e anidride solforosa, che viene utilizzato per ulteriori reazioni. Questa interazione avviene a temperature elevate. Questo è seguito dallo stadio in cui il triossido di zolfo viene ottenuto aggiungendo ossigeno in presenza di un catalizzatore, che è ossido di vanadio. Ora, nell'ultima fase, si aggiunge acqua alla sostanza ottenuta e si ottengono acidi solfato. Questo è il processo più comune per la produzione commerciale di acido solfato, è usato più spesso perché la pirite è la materia prima più facilmente disponibile per la sintesi della sostanza descritta in questo articolo. L'acido solforico ottenuto con questo processo è utilizzato in vari settori, sia chimici che molti altri, ad esempio, raffinazione del petrolio arricchimento di minerali, ecc. Inoltre, il suo uso è spesso previsto nella tecnologia di produzione di un insieme di fibre sintetiche.