Kimyoviy elementlar. Sulfat kislota - kimyoviy xossalari va sanoat ishlab chiqarish Sulfat kislotaning kimyoviy xossalari

Jismoniy xususiyatlar sulfat kislota:
Og'ir yog'li suyuqlik ("vitriol moyi");
zichligi 1,84 g/sm3; uchuvchan bo'lmagan, suvda juda eriydi - kuchli isitish bilan; t°pl. = 10,3 ° C, t ° qaynatiladi. = 296 ° S, juda gigroskopik, suvni olib tashlash xususiyatiga ega (qog'oz, yog'och, shakarni yoqish).

Hidratsiyaning issiqligi shunchalik kattaki, aralashma qaynab, sachratib, kuyishga olib kelishi mumkin. Shuning uchun suvga kislota qo'shish kerak, aksincha emas, chunki kislotaga suv qo'shilganda, engilroq suv kislota yuzasiga tushadi, bu erda hosil bo'lgan barcha issiqlik to'planadi.

Sulfat kislotani sanoat ishlab chiqarish (kontakt usuli):

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)

Maydalangan, tozalangan, nam pirit (oltingugurt piriti) pishirish uchun pechga quyiladi. suyuqlashtirilgan yotoq". Kislorod bilan boyitilgan havo pastdan o'tkaziladi (qarshi oqim printsipi).
Olovli gaz pechdan chiqadi, uning tarkibi: SO 2, O 2, suv bug'lari (pirit nam edi) va mayda shlak zarralari (temir oksidi). Gaz qattiq zarrachalarning aralashmalaridan (siklon va elektr cho'ktirgichda) va suv bug'idan (quritish minorasida) tozalanadi.
Aloqa apparatida oltingugurt dioksidi reaksiya tezligini oshirish uchun V 2 O 5 katalizatori (vanadiy pentoksid) yordamida oksidlanadi. Bir oksidning boshqa oksidga oksidlanish jarayoni teskari. Shuning uchun ular tanlaydilar optimal sharoitlar to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya paydo bo'lishi uchun - bosimning oshishi (chunki to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya umumiy hajmning pasayishi bilan sodir bo'ladi) va 500 C dan yuqori bo'lmagan harorat (reaksiya ekzotermik bo'lgani uchun).

Absorbsion minorada oltingugurt oksidi (VI) konsentrlangan sulfat kislota tomonidan so'riladi.
Suv bilan singdirish ishlatilmaydi, chunki oltingugurt oksidi ko'p miqdorda issiqlik chiqishi bilan suvda eriydi, shuning uchun hosil bo'lgan sulfat kislota qaynaydi va bug'ga aylanadi. Sulfat kislotali tuman hosil bo'lishining oldini olish uchun 98% konsentrlangan sulfat kislotadan foydalaning. Oltingugurt oksidi bunday kislotada juda yaxshi eriydi va oleum hosil qiladi: H 2 SO 4 nSO 3

Sulfat kislotaning kimyoviy xossalari:

H 2 SO 4 - kuchli ikki asosli kislota, yuqori qutbliligi tufayli eng kuchli mineral kislotalardan biri, H - O aloqasi osonlikcha buziladi;

1) Sulfat kislota suvli eritmada dissotsilanadi vodorod ioni va kislotali qoldiq hosil qiladi:
H 2 SO 4 = H + + HSO 4 - ;
HSO 4 - = H + + SO 4 2- .
Xulosa tenglama:
H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2-.

2) Sulfat kislotaning metallar bilan o'zaro ta'siri:
Suyultirilgan sulfat kislota faqat vodorodning chap tomonidagi kuchlanish qatoridagi metallarni eritadi:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (suyultirilgan) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) Sulfat kislotaning reaksiyasiasosiy oksidlar bilan:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) Sulfat kislota bilan reaksiyasigidroksidlar:
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) Tuzlar bilan almashinish reaksiyalari:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
BaSO 4 ning oq cho'kmasi (kislotalarda erimaydigan) hosil bo'lishi sulfat kislota va eruvchan sulfatlarni (sulfat ioniga sifatli reaktsiya) aniqlash uchun ishlatiladi.

Konsentrlangan H 2 SO 4 ning maxsus xususiyatlari:

1) Konsentrlangan sulfat kislota hisoblanadi kuchli oksidlovchi vosita ; metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda (Au, Pt dan tashqari) metallning faolligiga qarab S +4 O 2, S 0 yoki H 2 S -2 gacha kamayadi. Isitishsiz Fe, Al, Cr bilan reaksiyaga kirishmaydi - passivatsiya. Valentligi o'zgaruvchan metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda, ikkinchisi oksidlanadi yuqori oksidlanish darajalariga suyultirilgan kislota eritmasiga qaraganda: Fe 0→ Fe 3+, Cr 0→ Cr 3+, Mn 0→Mn 4+,Sn 0→ Sn 4+

Faol metall

8 Al + 15 H 2 SO 4 (konk.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H2S
4│2Al 0 – 6 e— → 2Al 3+ — oksidlanish
3│ S 6+ + 8e → S 2– tiklanish

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

O'rta faollikdagi metall

2Cr + 4 H 2 SO 4 (konk.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S
1│ 2Cr 0 – 6e →2Cr 3+ - oksidlanish
1│ S 6+ + 6e → S 0 – tiklanish

Kam faol metall

2Bi + 6H 2 SO 4 (konk.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO 2
1│ 2Bi 0 – 6e → 2Bi 3+ – oksidlanish
3│ S 6+ + 2e →S 4+ - tiklash

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

2) Konsentrlangan sulfat kislota ba'zi metall bo'lmaganlarni oksidlaydi, odatda maksimal oksidlanish darajasiga etadi va o'zigacha qaytariladi.S+4O2:

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

S+ 2H 2 SO 4 (konk) → 3SO 2 + 2H 2 O

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

3) Murakkab moddalarning oksidlanishi:
Sulfat kislota HI va HBr ni erkin galogenlarga oksidlaydi:
2 KBr + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + Br 2 + 2H 2 O
2 KI + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2H 2 O
Konsentrlangan sulfat kislota xlorid ionlarini erkin xlorgacha oksidlay olmaydi, bu almashinuv reaktsiyasi orqali HCl ni olish imkonini beradi:
NaCl + H 2 SO 4 (kons.) = NaHSO 4 + HCl

Sulfat kislota kimyoviy bog'langan suvni olib tashlaydi organik birikmalar gidroksil guruhlarini o'z ichiga oladi. Konsentrlangan sulfat kislota ishtirokida etil spirtining suvsizlanishi etilen hosil bo'lishiga olib keladi:
C 2 H 5 OH = C 2 H 4 + H 2 O.

Sulfat kislota bilan aloqa qilganda shakar, tsellyuloza, kraxmal va boshqa uglevodlarning yonishi, shuningdek, ularning suvsizlanishi bilan izohlanadi:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 = 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Strukturaviy formula

To'g'ri, empirik yoki yalpi formula: H2SO4

Sulfat kislotaning kimyoviy tarkibi

Molekulyar og'irligi: 98.076

Sulfat kislota H 2 SO 4 - oltingugurtning eng yuqori oksidlanish darajasiga (+6) mos keladigan kuchli ikki asosli kislota. Oddiy sharoitlarda konsentrlangan sulfat kislota og'ir, yog'li suyuqlik, rangsiz va hidsiz, nordon "mis" ta'mga ega. Texnologiyada sulfat kislota uning suv va sulfat angidrid SO 3 bilan aralashmasi deb ataladi. Agar SO 3: H 2 O ning molyar nisbati 1 dan kichik bo`lsa, u sulfat kislotaning suvdagi eritmasi, 1 dan ortiq bo`lsa, SO 3 ning sulfat kislota (oleum)dagi eritmasi hisoblanadi.

Ism

18-19-asrlarda porox uchun oltingugurt vitriol zavodlarida oltingugurt piritidan (pirit) ishlab chiqarilgan. O'sha paytda sulfat kislota "vitriol moyi" deb nomlangan (qoida tariqasida, u neftni eslatuvchi konsistensiyaga ega bo'lgan kristalli gidrat edi), shuning uchun uning tuzlari (aniqrog'i, kristalli gidratlar) nomi kelib chiqqan - vitriol. .

Sulfat kislotani tayyorlash

Sanoat (kontakt) usuli

Sanoatda sulfat kislota oltingugurt dioksidini (oltingugurt yoki oltingugurt piritlarining yonishi natijasida hosil bo'lgan oltingugurt dioksidi gazi) trioksidga (oltingugurt angidrid) oksidlanishi, so'ngra SO 3 ni suv bilan reaksiyaga kirishishi natijasida hosil bo'ladi. Bu usul bilan olingan sulfat kislota kontakt kislotasi (konsentratsiyasi 92-94%) deb ham ataladi.

Nitroza (minora) usuli

Ilgari sulfat kislota maxsus minoralarda faqat azotli usulda ishlab chiqarilgan va kislota minora kislotasi (kontsentratsiyasi 75%) deb nomlangan. Bu usulning mohiyati oltingugurt dioksidini suv ishtirokida azot dioksidi bilan oksidlanishidir.

Boshqa yo'l

Vodorod sulfidi (H 2 S) sulfatni (SO 4 -) tuzdan (Cu, Ag, Pb, Hg metallari bilan) siqib chiqarganda, qo'shimcha mahsulot sulfat kislota hisoblanadi. Ushbu metallarning sulfidlari eng yuqori quvvatga ega, shuningdek, o'ziga xos qora rangga ega.

Fizikaviy va fizik-kimyoviy xossalari

Juda kuchli kislota, 18 o C da pK a (1) = -2,8, pK a (2) = 1,92 (K z 1,2 10 -2); molekulasidagi bog uzunliklari S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH burchagi 104°, OSO 119°; qaynab, azeotrop aralashma hosil qiladi (98,3% H 2 SO 4 va 1,7% H 2 O qaynash nuqtasi 338,8 o C). 100% H 2 SO 4 tarkibiga mos keladigan sulfat kislota tarkibiga ega (%): 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. Suv va SO 3 bilan barcha nisbatda aralashadi. Suvli eritmalarda sulfat kislota deyarli butunlay H 3 O +, HSO 3 + va 2HSO 4 - ga ajraladi. H 2 SO 4 ·nH 2 O gidratlarini hosil qiladi, bu erda n = 1, 2, 3, 4 va 6,5.

Oleum

Sulfat kislotadagi SO 3 ning sulfat angidrid eritmalari oleum deb ataladi, ular ikkita H 2 SO 4 · SO 3 va H 2 SO 4 · 2SO 3 birikmalarini hosil qiladi. Oleum tarkibida pirosulfat kislotalar ham mavjud. Sulfat kislotaning suvli eritmalarining qaynash nuqtasi uning konsentratsiyasi ortishi bilan ortadi va 98,3% H 2 SO 4 tarkibida maksimal darajaga etadi. Oleumning qaynash nuqtasi SO3 miqdori ortishi bilan kamayadi. Sulfat kislotaning suvli eritmalarining konsentratsiyasi ortishi bilan eritmalar ustidagi umumiy bug 'bosimi kamayadi va 98,3% H 2 SO 4 tarkibida minimal darajaga etadi. Oleumdagi SO 3 kontsentratsiyasi ortishi bilan uning ustidagi umumiy bug 'bosimi ortadi. Sulfat kislota va oleumning suvli eritmalari ustidagi bug' bosimini tenglama yordamida hisoblash mumkin:

log p=A-B/T+2,126

A va B koeffitsientlarining qiymatlari sulfat kislota kontsentratsiyasiga bog'liq. Sulfat kislotaning suvli eritmalari ustidagi bug 'suv bug'lari, H 2 SO 4 va SO 3 aralashmasidan iborat bo'lib, bug'ning tarkibi sulfat kislotaning barcha konsentrasiyalarida suyuqlik tarkibidan farq qiladi, mos keladigan azeotrop aralashmadan tashqari. Harorat oshishi bilan dissotsiatsiya kuchayadi. Oleum H2SO4·SO3 harorat oshishi bilan maksimal yopishqoqlikka ega, ē kamayadi. Sulfat kislotaning elektr qarshiligi SO 3 va 92% H 2 SO 4 konsentratsiyasida minimal va 84 va 99,8% H 2 SO 4 konsentratsiyasida maksimal bo'ladi. Oleum uchun minimal r 10% SO 3 konsentratsiyasida. Harorat ortishi bilan sulfat kislotaning r si ortadi. 100% li sulfat kislotaning dielektrik o'tkazuvchanligi 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); kriyoskopik doimiy 6,12, ebullioskopik doimiy 5,33; sulfat kislota bug'ining havodagi diffuziya koeffitsienti haroratga qarab o'zgaradi; D = 1,67·10⁻⁵T3/2 sm²/s.

Kimyoviy xossalari

Konsentrlangan shakldagi sulfat kislota qizdirilganda juda kuchli oksidlovchi moddadir. HI va qisman HBr ni erkin galogenlarga oksidlaydi. Ko'pgina metallarni oksidlaydi (istisnolar: Au, Pt, Ir, Rh, Ta.). Bunda konsentrlangan sulfat kislota SO 2 ga qaytariladi. Sovuqda konsentrlangan sulfat kislotada Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba passivlanadi va reaksiyalar sodir bo'lmaydi. Eng kuchli qaytaruvchi moddalar konsentrlangan sulfat kislotani S va H 2 S gacha kamaytiradi. Konsentrlangan sulfat kislota suv bug'ini o'zlashtiradi, shuning uchun u gazlarni, suyuqliklarni va quritish uchun ishlatiladi. qattiq moddalar, masalan, quritgichlarda. Biroq, konsentrlangan H 2 SO 4 vodorod tomonidan qisman kamayadi, shuning uchun uni quritish uchun ishlatib bo'lmaydi. Suvni organik birikmalardan ajratib, qora uglerodni (ko'mir) qoldirib, konsentrlangan sulfat kislota yog'och, shakar va boshqa moddalarning yonishiga olib keladi. Suyultirilgan H 2 SO 4 vodorodning chap tomonidagi elektrokimyoviy kuchlanish qatorida joylashgan barcha metallar bilan uning chiqishi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Suyultirilgan H 2 SO 4 ning oksidlovchi xossalari xarakterli emas. Sulfat kislota ikki qator tuzlarni hosil qiladi: o'rta - sulfatlar va kislotali - gidrosulfatlar, shuningdek efirlar. Peroksomonosülfat (yoki karo kislotasi) H 2 SO 5 va peroksodisulfat H 2 S 2 O 8 kislotalari ma'lum. Sulfat kislota asosiy oksidlar bilan ham reaksiyaga kirishib, sulfat va suv hosil qiladi. Metallga ishlov berish korxonalarida sulfat kislota eritmasi ishlab chiqarish jarayonida yuqori issiqlik ta'siriga uchragan metall buyumlar yuzasidan metall oksidi qatlamini olib tashlash uchun ishlatiladi. Shunday qilib, temir oksidi sulfat kislotaning qizdirilgan eritmasi ta'sirida lavha sirtidan chiqariladi. Sulfat kislota va uning eruvchan tuzlariga sifatli reaktsiya ularning eruvchan bariy tuzlari bilan o'zaro ta'siri bo'lib, buning natijasida, masalan, suvda va kislotalarda erimaydigan bariy sulfatning oq cho'kmasi hosil bo'ladi.

Ilova

Sulfat kislota ishlatiladi:

• rudani qayta ishlashda, ayniqsa noyob elementlarni, jumladan uran, iridiy, sirkoniy, osmiy va boshqalarni olishda;
• mineral o'g'itlar ishlab chiqarishda;
• qo'rg'oshin batareyalarida elektrolit sifatida;
• turli mineral kislotalar va tuzlarni olish uchun;
• kimyoviy tolalar, bo'yoqlar, tutun hosil qiluvchi va ishlab chiqarishda portlovchi moddalar;
• neft, metallga ishlov berish, to'qimachilik, charm va boshqa sanoat tarmoqlarida;
• oziq-ovqat sanoatida - oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatga olingan E513 (emulsifikator);
• sanoatda organik sintez reaktsiyalarda:
• suvsizlanish (dietil efir, efirlarni ishlab chiqarish);
• hidratsiya (etilendan etanol);
• sulfonatsiya (sintetik yuvish vositalari va bo'yoqlar ishlab chiqarishda oraliq mahsulotlar);
• alkillanish (izooktan, polietilen glikol, kaprolaktam ishlab chiqarish) va boshqalar.
• Distillangan suv ishlab chiqarishda filtrlarda qatronlarni tiklash uchun.

Oltingugurt kislotasining jahon ishlab chiqarishi taxminan. Yiliga 160 million tonna. Sulfat kislotaning eng yirik iste'molchisi mineral o'g'itlar ishlab chiqarishdir. P 2 O 5 fosforli o'g'itlar sulfat kislota massasini 2,2-3,4 marta, (NH 4) 2 SO 4 sulfat kislota esa iste'mol qilingan (NH 4) 2 SO 4 massasining 75% ni iste'mol qiladi. Shuning uchun ular mineral o'g'itlar ishlab chiqaradigan zavodlar bilan birgalikda sulfat kislota zavodlarini qurishga moyildirlar.

Tarixiy ma'lumotlar

Sulfat kislota qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lib, tabiatda erkin shaklda, masalan, vulqonlar yaqinidagi ko'llar shaklida uchraydi. Ehtimol, "yashil tosh" ning alum yoki temir sulfatning kaltsiylanishi natijasida hosil bo'lgan kislota gazlari haqida birinchi eslatma arab kimyogari Jobir ibn Hayyonga tegishli yozuvlarda uchraydi. 9-asrda fors alkimyogari Ar-Roziy temir va mis sulfat aralashmasini (FeSO 4 7H 2 O va CuSO 4 5 H 2 O) kaltsiylab, sulfat kislota eritmasini ham oldi. Bu usul 13-asrda yashagan evropalik kimyogar Albert Magnus tomonidan takomillashtirilgan. Temir sulfatdan sulfat kislota olish sxemasi temir (II) sulfatning termal parchalanishidan so'ng aralashmani sovutishdan iborat. Alkimyogar Valentinning (13-asr) asarlarida oltingugurt va nitrat kukunlari aralashmasini suv bilan yoqish natijasida ajralib chiqadigan gazni (oltingugurt angidridini) singdirish orqali sulfat kislota olish usuli tasvirlangan. Keyinchalik, bu usul deb ataladigan narsaning asosini tashkil etdi. "kamera" usuli, sulfat kislotada erimaydigan qo'rg'oshin bilan qoplangan kichik kameralarda amalga oshiriladi. SSSRda bu usul 1955 yilgacha mavjud edi. XV asrning alkimyogarlari ham oltingugurtdan arzonroq va keng tarqalgan xom ashyo bo'lgan oltingugurt piritidan sulfat kislota olish usulini bilishgan. Oltingugurt kislotasi 300 yildan beri shu tarzda, oz miqdorda shisha retortalarda ishlab chiqarilgan. Keyinchalik, katalizning rivojlanishi bilan bog'liq holda, bu usul sulfat kislota sintezi uchun kamera usulini almashtirdi. Hozirgi vaqtda oltingugurt kislotasi oltingugurt oksidi (IV) ning oltingugurt oksidi (VI) ga katalitik oksidlanishi (V 2 O 5 da) va oltingugurt oksidi (VI) ning 70% sulfat kislotada erishi natijasida oleum hosil bo'ladi. Rossiyada sulfat kislota ishlab chiqarish birinchi marta 1805 yilda Moskva yaqinida Zvenigorod tumanida tashkil etilgan. 1913 yilda Rossiya sulfat kislota ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda 13-o'rinni egalladi.

Qo'shimcha ma'lumot

Katta miqdordagi oltingugurtni o'z ichiga olgan suv bug'lari va vulqon kulining reaktsiyasi natijasida atmosferaning o'rta va yuqori qatlamlarida sulfat kislotaning mayda tomchilari paydo bo'lishi mumkin. Olingan suspenziya, sulfat kislota bulutlarining yuqori albedosi tufayli quyosh nurining sayyora yuzasiga etib borishini qiyinlashtiradi. Shuning uchun (shuningdek, atmosferaning yuqori qismida vulqon kulining ko'p miqdordagi mayda zarralari natijasida, bu ham kirishga to'sqinlik qiladi. quyosh nuri sayyoraga) ayniqsa kuchli vulqon otilishidan keyin sezilarli iqlim o'zgarishlari sodir bo'lishi mumkin. Masalan, Ksudach vulqonining otilishi (Kamchatka yarim oroli, 1907) natijasida atmosferada changning ko'payishi taxminan 2 yil davomida saqlanib qoldi va hatto Parijda ham sulfat kislotaning xarakterli tungi bulutlari kuzatildi. 1991 yilda Pinatubo tog'ining portlashi natijasida atmosferaga 3 × 10 7 tonna oltingugurt ajralib chiqdi, natijada 1992 va 1993 yillar 1991 va 1994 yillarga qaraganda sezilarli darajada sovuqroq bo'ldi.

Standartlar

• Texnik sulfat kislota GOST 2184-77
• Batareya sulfat kislotasi. Texnik shartlar GOST 667-73
• Maxsus tozalikdagi sulfat kislota. Texnik spetsifikatsiyalar GOST 1422-78
• Reaktivlar. Sulfat kislota. Texnik spetsifikatsiyalar GOST 4204-77

Har qanday kislota murakkab moddadir, uning molekulasida bir yoki bir nechta vodorod atomlari va kislota qoldig'i mavjud.

Sulfat kislotaning formulasi H2SO4. Binobarin, sulfat kislota molekulasida ikkita vodorod atomi va kislotali qoldiq SO4 mavjud.

Oltingugurt oksidi suv bilan reaksiyaga kirishganda sulfat kislota hosil bo'ladi

SO3+H2O -> H2SO4

Sof 100% sulfat kislota (monogidrat) - og'ir suyuqlik, moy kabi yopishqoq, rangsiz va hidsiz, nordon "mis" ta'mi. Allaqachon +10 ° C haroratda u qattiqlashadi va kristall massaga aylanadi.

Konsentrlangan sulfat kislota taxminan 95% H2 SO4 ni o'z ichiga oladi. Va -20 ° C dan past haroratlarda qattiqlashadi.

Suv bilan o'zaro ta'siri

Sulfat kislota suvda yaxshi eriydi, u bilan har qanday nisbatda aralashadi. Bu katta miqdordagi issiqlikni chiqaradi.

Sulfat kislota havodan suv bug'ini o'zlashtirishi mumkin. Bu xususiyat sanoatda gazlarni quritish uchun ishlatiladi. Gazlar sulfat kislotasi solingan maxsus idishlardan o‘tkazib quritiladi. Albatta, bu usul faqat u bilan reaksiyaga kirishmaydigan gazlar uchun ishlatilishi mumkin.

Ma'lumki, sulfat kislota ko'pchilik bilan aloqa qilganda organik moddalar, ayniqsa uglevodlar, bu moddalar ko'mirlanadi. Gap shundaki, uglevodlar suv kabi vodorod va kislorodni ham o'z ichiga oladi. Sulfat kislota bu elementlarni ulardan uzoqlashtiradi. Qolgan narsa ko'mir.

H2SO4 ning suvli eritmasida lakmus va metil apelsin indikatorlari qizil rangga aylanadi, bu esa bu eritmaning nordon ta'mga ega ekanligini ko'rsatadi.

Metallar bilan o'zaro ta'siri

Boshqa har qanday kislota singari, sulfat kislota ham molekulasidagi vodorod atomlarini metall atomlari bilan almashtirishga qodir. U deyarli barcha metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Suyultirilgan sulfat kislota oddiy kislota kabi metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasida kislotali qoldiq SO4 va vodorod bo'lgan tuz hosil bo'ladi.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

A konsentrlangan sulfat kislota juda kuchli oksidlovchi moddadir. U kuchlanish seriyasidagi holatidan qat'i nazar, barcha metallarni oksidlaydi. Va metallar bilan reaksiyaga kirishganda, uning o'zi SO2 ga kamayadi. Vodorod ajralib chiqmaydi.

Su + 2 H2SO4 (konc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2 H2SO4 (konc) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Ammo oltin, temir, alyuminiy va platina guruhidagi metallar sulfat kislotada oksidlanmaydi. Shuning uchun sulfat kislota po'lat rezervuarlarda tashiladi.

Bunday reaksiyalar natijasida olingan sulfat kislota tuzlari sulfatlar deyiladi. Ular rangsiz va oson kristallanadi. Ulardan ba'zilari suvda yaxshi eriydi. Faqat CaSO4 va PbSO4 ozgina eriydi. BaSO4 suvda deyarli erimaydi.

Bazalar bilan o'zaro ta'sir qilish

Kislotalar va asoslar o'rtasidagi reaktsiya neytrallanish reaktsiyasi deb ataladi. Sulfat kislotaning neytrallanish reaktsiyasi natijasida kislota qoldig'i SO4 va suv H2O bo'lgan tuz hosil bo'ladi.

Sulfat kislotani neytrallash reaksiyalariga misollar:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

Sulfat kislota eruvchan va erimaydigan asoslar bilan neytrallash bilan reaksiyaga kirishadi.

Sulfat kislota molekulasi ikkita vodorod atomiga ega va uni neytrallash uchun ikkita asos kerak bo'lganligi sababli, u ikki asosli kislota deb tasniflanadi.

Asosiy oksidlar bilan o'zaro ta'siri

Kimdan maktab kursi kimyo, biz bilamizki, oksidlar ikkitadan iborat murakkab moddalardir kimyoviy element, ulardan biri oksidlanish darajasidagi kislorod -2. Asosiy oksidlar 1, 2 va ba'zi 3 valentlik metallarning oksidlari deyiladi. Asosiy oksidlarga misollar: Li2O, Na2O, CuO, Ag2O, MgO, CaO, FeO, NiO.

Sulfat kislota neytrallanish reaksiyasida asosiy oksidlar bilan reaksiyaga kirishadi. Ushbu reaksiya natijasida, asoslar bilan reaksiyada bo'lgani kabi, tuz va suv hosil bo'ladi. Tuz tarkibida SO4 kislota qoldig'i mavjud.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Tuzlar bilan o'zaro ta'siri

Sulfat kislota kuchsizroq yoki uchuvchi kislotalarning tuzlari bilan reaksiyaga kirishib, bu kislotalarni ulardan siqib chiqaradi. Bu reaksiya natijasida kislotali qoldiq SO4 bo'lgan tuz va kislota hosil bo'ladi

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

Sulfat kislota va uning birikmalarini qo'llash

Bariy pyuresi BaSO4 rentgen nurlarini blokirovka qilishga qodir. Inson tanasining ichi bo'sh organlarini u bilan to'ldirib, rentgenologlar ularni tekshiradilar.

Tibbiyot va qurilishda tabiiy gips CaSO4 * 2H2O va kaltsiy sulfat kristalli gidrat keng qo'llaniladi. Glauber tuzi Na2SO4 * 10H2O tibbiyotda va veterinariyada, kimyo sanoati- soda va shisha ishlab chiqarish uchun. Mis sulfat CuSO4 * 5H2O zararkunandalar va o'simlik kasalliklariga qarshi kurashda foydalanadigan bog'bonlar va agronomlarga ma'lum.

Sulfat kislota sanoatning turli sohalarida keng qo'llaniladi: kimyo, metallga ishlov berish, neft, to'qimachilik, charm va boshqalar.

Maqsad: Sulfat kislotaning tuzilishi, fizik-kimyoviy xossalari va ishlatilishi bilan tanishing.

Ta'lim maqsadlari: Sulfat kislotaning fizik va kimyoviy xossalarini (boshqa kislotalar bilan umumiy va o'ziga xos) ko'rib chiqing, tayyorlang, ko'rsating. katta ahamiyatga ega sulfat kislota va uning tuzlari milliy iqtisodiyot.

Ta'lim vazifalari: Talabalarda tabiatni dialektik-materialistik tushunishni rivojlantirishni davom eting.

Rivojlanish vazifalari: Umumiy ta'lim ko'nikma va ko'nikmalarini rivojlantirish, darslik va qo'shimcha adabiyotlar bilan ishlash, ish stolida ishlash qoidalari, tizimlashtirish va umumlashtirish, sabab-natija munosabatlarini o'rnatish, o'z fikrlarini to'liq va malakali ifodalash, xulosalar chiqarish, tuzilish. diagrammalar, eskizlar.

Darslar davomida

1. Yoritilgan narsalarni takrorlash.

Frontal sinf so'rovi. Kristalli va plastik oltingugurtning xossalarini solishtiring. Allotropiyaning mohiyatini tushuntiring.

2. Yangi materialni o'rganish.

Hikoyani diqqat bilan tinglab, dars oxirida biz sulfat kislotaning suv, yog'och va oltin uzuk bilan nima uchun g'alati harakat qilganini tushuntiramiz.

Audio yozuv o'ynaydi.

Sulfat kislotaning sarguzashtlari.

Kimyoviy shohliklardan birida sehrgar yashagan, uning ismi edi Sulfat kislota. Tashqi ko'rinishida bu unchalik yomon emas edi: rangsiz suyuqlik, moy kabi yopishqoq, hidsiz. Sulfat kislota Men mashhur bo'lishni xohlardim, shuning uchun sayohatga chiqdim.

U 5 soat yurgan va kun juda issiq bo'lgani uchun u juda chanqagan. Va birdan u quduqni ko'rdi. "Suv!" - deb qichqirdi kislota va quduqqa yugurib, suvga tegdi. Suv dahshatli shivirladi. Qichqiriq bilan qo'rqib ketgan sehrgar yugurib ketdi. Albatta, yosh kislota aralashtirilganda buni bilmas edi sulfat kislota Suv bilan katta miqdorda issiqlik chiqariladi.

"Agar suv bilan aloqa qilsa sulfat kislota, keyin kislota bilan aralashtirishga vaqt topolmagan suv qaynab, chayqalishi mumkin sulfat kislota. Ushbu yozuv yosh sayohatchining kundaligida paydo bo'ldi va keyin darsliklarga kirdi.

Kislota uning chanqog'ini qondirmagani uchun, yoyilgan daraxt soyada yotishga va dam olishga qaror qildi. Ammo u bunga ham erisha olmadi. Bo'lishi bilanoq Sulfat kislota Men yog'ochga tegdim, u qizarib keta boshladi. Buning sababini bilmay, qo'rqib ketgan kislota qochib ketdi.

Ko'p o'tmay u shaharga keldi va yo'lida duch kelgan birinchi do'konga borishga qaror qildi. Bu zargarlik do‘koni bo‘lib chiqdi. Vitrinalarga yaqinlashganda, kislota juda ko'p chiroyli halqalarni ko'rdi. Sulfat kislota Men bitta uzukni sinab ko'rishga qaror qildim. Sotuvchidan so'rash orqali Oltin uzuk, sayohatchi uni uzun chiroyli barmog'iga qo'ydi. Sehrgarga uzuk juda yoqdi va uni sotib olishga qaror qildi. Bu u do'stlari bilan maqtanishi mumkin edi!

Shaharni tark etgach, kislota uyga ketdi. Yo'lda uni suv va yog'och unga tegganda g'alati tutdi, lekin bu oltin narsaga hech narsa bo'lmadi, degan o'y uni hayajonga soldi. “Ha, chunki oltin bor sulfat kislota oksidlanmaydi." Bular edi oxirgi so'zlar, kundaligida kislota bilan yozilgan.

O'qituvchining tushuntirishlari.

Sulfat kislotaning elektron va strukturaviy formulalari.

Shunday qilib, oltingugurt 3-davrda davriy jadval, keyin oktet qoidasi (sakkiz elektron tuzilma) kuzatilmaydi va oltingugurt atomi o'n ikkita elektronga ega bo'lishi mumkin. Sulfat kislotaning elektron va struktur formulalari quyidagilardan iborat:

(Oltingugurtning olti elektroni yulduzcha bilan ko'rsatilgan)

Kvitansiya.

Sulfat kislota oltingugurt oksidi (5) ning suv (SO 3 + H 2 O -> H 2 SO 4) bilan oʻzaro taʼsiridan hosil boʻladi.

Jismoniy xususiyatlar.

Sulfat kislota rangsiz, og'ir, uchuvchan bo'lmagan suyuqlikdir. Suvda eriganida, juda kuchli isitish sodir bo'ladi. esda tuting, buni Konsentrlangan sulfat kislotaga suv quymang!

Konsentrlangan sulfat kislota havodan suv bug'ini o'zlashtiradi. Agar konsentrlangan sulfat kislotasi bo'lgan ochiq idish tarozida muvozanatlangan bo'lsa, buni tekshirish mumkin: bir muncha vaqt o'tgach, idish bilan stakan tushadi.

Kimyoviy xossalari.

Suyultirilgan sulfat kislota mavjud umumiy xususiyatlar, barcha kislotalarga xosdir. Bundan tashqari, sulfat kislota o'ziga xos xususiyatlarga ega.

Oltingugurtning kimyoviy xossalari - Ilova .

O'qituvchining qiziqarli tajriba namoyishi.

Xavfsizlik haqida qisqacha ma'lumot.

Popsicle (shakardan olingan ko'mir)

Uskunalar	Tajriba rejasi	Xulosa
Shakar kukuni. Konsentrlangan sulfat kislota. Har biri 100-150 ml dan ikkita stakan. Shisha tayoq. Tarozilar.	30 g shakar kukunini stakanga quying. Stakan yordamida 12 ml konsentrlangan sulfat kislotani o‘lchang. Shakar va kislotani shisha tayoq bilan stakandagi bo'tqaga o'xshash massaga aralashtiring (shisha tayoqchani olib tashlang va bir stakan suvga joylashtiring). Biroz vaqt o'tgach, aralashma qorayadi, isiydi va tez orada g'ovakli ko'mir massasi stakandan chiqib keta boshlaydi - popsicle	Shakarning sulfat kislota (konsentrlangan) bilan yonishi bu kislotaning oksidlovchi xususiyatlari bilan izohlanadi. Qaytaruvchi vosita ugleroddir. Jarayon ekzotermikdir. 2H 2 SO 4 +C 12 O 11 + H22 -> 11C + 2SO 2 +13H 2 O + CO 2

Talabalar o'z daftarlarida qiziqarli voqealar bilan jadval to'ldiradilar.

Talabalarning sulfat kislotaning suv, yog'och va oltin bilan nega g'alati tutganligi haqidagi fikrlari.

Ilova.

Xususiyatlari (suvni singdirish qobiliyati, oksidlovchi xususiyatlari, uchuvchanligi) tufayli sulfat kislota xalq xo'jaligida keng qo'llaniladi. Kimyo sanoatining asosiy mahsulotlariga tegishli.

1. bo'yoqlarni olish;
2. mineral o'g'itlar olish;
3. neft mahsulotlarini tozalash;
4. elektrolitik mis ishlab chiqarish;
5. batareyalardagi elektrolitlar;
6. portlovchi moddalarni olish;
7. bo'yoqlarni olish;
8. sun'iy ipak olish;
9. glyukoza olish;
10. tuzlarni olish;
11. kislotalar ishlab chiqarish.

Masalan, sulfat kislota tuzlari keng qo'llaniladi

Na 2 SO 4 * 10H 2 O- natriy sulfat kristalli gidrat (Glauber tuzi)- soda, shisha, tibbiyot va veterinariya ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

CaSO 4 * 2H 2 O- kaltsiy sulfat kristalli gidrat (tabiiy gips)- qurilishda zarur bo'lgan yarim suvli gipsni olish uchun va tibbiyotda - gips qoplamalarini qo'llash uchun ishlatiladi.

CuSO 4 * 5H 2 O- mis sulfat kristalli gidrat (2) (mis sulfat)- zararkunandalar va o'simlik kasalliklariga qarshi kurashda qo'llaniladi.

Darslikning matndan tashqari komponenti bilan talabalarning ishlashi.

Bu qiziq

...Qora-Bo‘g‘oz-G‘ol ko‘rfazida suvda +5°C haroratda 30% Glauber tuzi mavjud bo‘lib, bu tuz qor kabi oq cho‘kindi holida tushadi va issiq havo boshlanishi bilan , tuz yana eriydi. Glauber tuzi bu ko'rfazda paydo bo'lgan va yo'qolganligi sababli, u deyilgan mirabilit, bu "ajoyib tuz" degan ma'noni anglatadi.

3. Doskaga yozilgan o`quv materialini mustahkamlash uchun savollar.

1. Qishda, ba'zan deraza romlari orasiga konsentrlangan sulfat kislotasi bo'lgan idish qo'yiladi. Bu nima maqsadda amalga oshiriladi, nima uchun idishni kislota bilan yuqoriga to'ldirish mumkin emas?
2. Nima uchun sulfat kislota kimyoning "noni" deb ataladi?

Uy vazifasi va uni bajarish bo'yicha ko'rsatmalar.

Agar kerak bo'lsa, tenglamalarni ion shaklida yozing.

Dars bo'yicha xulosa, baholash va sharhlash.

Ma'lumotnomalar.

1. Rudzitis G.E. Feldman F.G., kimyo: Qo'llanma 7-11 sinflar uchun kechki (smenada) o'rta ta'lim o'rta maktab 2 soat ichida 1-3-qismlar nashri - M.: Ta'lim, 1987.
2. 6-sonli maktabda kimyo, 1991 yil.
3. Strempler Genrix Ivanovich, Bo'sh vaqtdagi kimyo: Kitob. o'rta maktab o'quvchilari uchun va eski yoshi / rasm. avto V.N. ishtirokida. Rastopchiny.- F.: Ch. ed. KSE, 1990 yil.