Властивості сульфатної кислоти та її практичне значення – ПІДГРУПА ОКСИГЕНУ
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Розділ 9. ПІДГРУПА ОКСИГЕНУ
§ 9.7. Властивості сульфатної кислоти та її практичне значення
Фізичні властивості. Сульфатна кислота – важка безбарвна оліїста рідина. Надзвичайно гігроскопічна. Поглинає вологу з виділенням великої кількості теплоти, тому не можна воду доливати до концентрованої сульфатної кислоти – відбуватиметься розбризкування кислоти. Для розведення потрібно сульфатну кислоту доливати невеликими порціями до води.
Безводна
Хімічні властивості. Концентрована сульфатна кислота обвуглює органічні речовини – цукор, папір, деревину, волокна тощо, відбираючи від них елементи води. При цьому утворюються гідрати сульфатної кислоти. Обвуглювання цукру можна подати рівнянням:
С12Н22О11 + nH2SO4 = 12С + nH2SO4 ∙ 11Н2O.
Вугілля, що утворилося, частково вступає у взаємодію з кислотою:
С
Тому кислота, що надходить у продаж, має бурий колір від пилу й органічних речовин, які випадково потрапили в розчин і обвуглилися.
На поглинанні (відбиранні) води сульфатною кислотою базується осушування газів.
Як сильна нелетка кислота, H2SO4 витісняє інші кислоти із сухих солей. Наприклад:
NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3.
Однак, якщо H2SO4 додають до розчинів солей, то витіснення кислот не відбувається.
Дуже важлива хімічна властивість сульфатної кислоти – взаємодія її з металами. Розведена і концентрована сульфатна кислота реагує з ними по-різному.
Розведені розчини сульфатної кислоти розчиняють метали, розташовані в ряду стандартних електродних потенціалів до водню. Однак на поверхні свинцю утворюється плівка PbSO4, яка захищає його від подальшої взаємодії з кислотою. Метали, розташовані в ряду стандартних електродних потенціалів після водню, з розведеними розчинами H2SO4 не взаємодіють.
Концентрована сульфатна кислота за звичайної температури з багатьма металами не реагує. Тому безводну сульфатну кислоту можна зберігати у залізній тарі й перевозити у стальних цистернах1. Однак при нагріванні концентрована H2SO4 взаємодіє майже з усіма металами (крім Pt, Au та деяких інших). При цьому вона виступає як окисник, сама відновлюється звичайно до SO2. Водень у цьому випадку не виділяється, а утворюється вода. Наприклад:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2Н2O.
Сульфатна кислота має всі властивості кислот.
Значення сульфатної кислоти. Сульфатна кислота є важливим продуктом основної хімічної промисловості, що виробляє неорганічні кислоти, луги, солі, мінеральні добрива і хлор.
За різноманітністю застосування сульфатна кислота посідає перше місце серед кислот. Найбільша кількість її витрачається для добування фосфорних та азотних добрив. Як нелетка кислота, сульфатна кислота використовується для добування інших кислот – хлоридної, плавикової, ортофосфатної, ацетатної тощо. Багато її йде для очищення нафтопродуктів – бензину, гасу, мастил – від шкідливих домішок. У машинобудуванні сульфатною кислотою очищають поверхню металів від оксидів перед покриттям (нікелюванням, хромуванням тощо). Сульфатна кйслота застосовується у виробництві вибухових речовин, штучного волокна, барвників, пластмас та ін. її використовують для заливання акумуляторів. У сільському господарстві вона застосовується для боротьби з бур’янами (гербіцид).
Можна сказати, що сульфатна кислота застосовується майже в усіх галузях виробництва. “Навряд чи знайдеться інша речовина, що штучно добувається, яка б настільки часто застосовувалася у техніці, як сірчана кислота, – писав Д. І. Менделєєв в “Основах хімії”. – Там, де технічна діяльність розвинута, там використовується і багато сірчаної кислоти”.
1 У стальних цистернах перевозять також меланж – суміш концентрова них азотної і сірчаної кислот.
Цим визначається значення сульфатної кислоти у народному господарстві.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...