загрузка...

ХИМИЯ - УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПРАВОЧНИК ШКОЛЬНИКА - подготовка к ЕГЭ

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Особенности свойств водорода, хлора, брома, йода, кислорода, серы, азота, фосфора, углерода, кремния и их соединений

Серная кислота и ее соли

Получение серной кислоты

При окислении оксида серы (IV) образуется оксид серы (VI):

Реакция начинается при относительно высоких температурах 420 - 650 °С и протекает в присутствии катализатора (платины, оксидов ванадия, железа и т. д.).

Оксид SO3 представляет собой бесцветную, сильно дымящуюся на воздухе жидкость. Этот типичный кислотный оксид, растворяясь в воде, образует серную кислоту:

H2O + SO3 = H2SO4

Химически чистая серная кислота — бесцветная маслянистая тяжелая жидкость. Обладает сильным гигроскопическим (водоотнимающим) свойством, поэтому применяется для осушения газов.

Концентрированная серная кислота хорошо растворяет оксид серы (VI), раствор SO3 в серной кислоте называется олеумом.

Правило разбавления серной кислоты: нельзя приливать воду к кислоте, следует осторожно, тоненькой струйкой, вливать кислоту в воду, непрерывно перемешивая раствор.

Химические свойства серной кислоты

Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства кислот: взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, с выделением Н2, с оксидами металлов (основными и амфотерными), с основаниями и солями. Поскольку серная кислота двухосновна, она образует два ряда солей: средние — сульфаты и кислые — гидросульфаты, например, NaHSO4.

Реактивом на серную кислоту и ее соли является хлорид бария BaCl2: сульфат-ионы SO42- с ионами бария Ba2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок:

Концентрированная серная кислота по свойствам сильно отличается от разбавленной кислоты. Так, при взаимодействии концентрированной H2SO4 с металлами водород не выделяется, поскольку окислителем выступают уже не катионы водорода Н+, как в случае разбавленной кислоты, а сульфат-ионы SO42-. С металлами, стоящими правее водорода в ряду напряжений (медью, ртутью и др.), реакция протекает следующим образом:

Процессы окисления и восстановления, происходящие при этом, можно записать так:

При взаимодействии с металлами, находящимися в ряду напряжений до водорода, концентрированная H2SO4 восстанавливается до S, SO2 или H2S в зависимости от положения металла в ряду напряжений и условий протекания реакции, например:

Теперь понятно, что с H2SO4(конц.) взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений как до водорода, так и после него. При этом водород не образуется, т. к. окислителем в такой реакции являются не катионы водорода Н+, как у разбавленной кислоты, а сульфат-ионы SO42-.

Будучи нелетучей сильной кислотой, H2SO4(конц.) способна вытеснять другие кислоты из их солей. Например, реакция получения хлороводорода:

Применение серной кислоты и ее солей

Основными потребителями серной кислоты являются производство минеральных удобрений, металлургия, очистка нефтепродуктов. Серная кислота применяется также в производстве других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, лекарств, красок, в качестве электролита для свинцовых аккумуляторов.

Из солей серной кислоты наибольшее значение имеют: кристаллический сульфат натрия, или глауберова соль Na2SO4 · 10H2O, которая применяется в производстве соды, стекла, в медицине и ветеринарии; гипс CaSO4 · 2H2O и сульфат кальция используют в строительстве и медицине; сульфат бария BaSO4 незаменим в производстве бумаги, резины, белой минеральной краски, а также в медицине для рентгеноскопии желудка («бариевая каша»).

Медный купорос CuSO4 · 5H2O используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений.






загрузка...
загрузка...