5.0 0.5 5 10

Свойства серной кислоты

Владимир Кулинич
Владимир Кулинич
6 марта 2013
25401
Оцените:
Свойства серной кислоты

Каждый человек на уроках химии изучал кислоты. Она из них называется серной кислотой и обозначается НSO4. О том, какие есть свойства серной кислоты, расскажет наша статья.

Физические свойства серной кислоты

Чистая серная кислота или моногидрат - это бесцветная маслянистая жидкость, которая застывает в кристаллическую массу при температуре +10°С. Серная кислота, предназначенная для реакций, содержит 95 % H2SO4 и имеет плотность 1,84г/см3. 1 литр такой кислоты весит 2кг. Затвердевает кислота при температуре -20°С. Теплоте плавления 10,5кДж/моль при температуре 10,37°С.

Свойства концентрированной серной кислоты разнообразны. Например, при растворении этой кислоты в воде будет выделено большое количество теплоты (19ккал/моль) вследствие образования гидратов. Эти гидраты можно выделить из раствора при низких температурах в твердом виде.

Серная кислота - это один из самых основных продуктов в химической промышленности. Она предназначена для производства минеральных удобрений (сульфат аммония, суперфосфат), разнообразных солей и кислот, моющих и лекарственных средств, искусственных волокон, красителей, взрывчатых веществ. Также серная кислота имеет применение в металлургии (например, разложение урановых руд), для очистки нефтепродуктов, для осушки газов и так далее.

Химические свойства серной кислоты

Химические свойства серной кислоты такие:

  1. Взаимодействие с металлами:
    • разбавленная кислота растворяет только те металлы, которые стоят левее водорода в ряду напряжений, например H2+1SO4+ Zn0 = H2O + Zn+2SO4;
    • окислительные свойства серной кислоты велики. При взаимодействии с различными металлами (кроме Pt, Au) она может восстанавливаться до H2S-2 , S+4O2 или S0, например:
    • 2H2+6SO4 + 2Ag0 = S+4O2 + Ag2+1SO4 + 2H2O;
    • 5H2+6SO4 +8Na0 = H2S-2 + 4Na2+1SO4 + 4H2O;
  2. Концентрированная кислота H2S+6O4также реагирует (при нагревании) с некоторыми неметаллами, превращаясь при этом в соединения серы с более низкой степенью окисления, например:
    • 2H2S+6O4 + С0 = 2S+4O2 + C+4O2 + 2H2O;
    • 2H2S+6O4 + S0 = 3S+4O2 + 2H2O;
    • 5H2S+6O4 + 2P0 = 2H3P+5O4 + 5S+4O2 + 2H2O;
  3. С основными оксидами:
    • H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O;
  4. С гидроксидами:
    • Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O;
    • 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O;
  5. Взаимодействие с солями при обменных реакциях:
    • H2SO4 + BaCl2 = 2HCl + BaSO4;

Образование BaSO4 (белого осадка, нерастворимого в кислотах) используется для определения этой кислоты и растворимых сульфатов.

Моногидрат - это ионизирующий растворитель, имеющий кислотный характер. В нём очень хорошо растворять сульфаты многих металлов, например:

  • 2H2SO4 + HNO3 = NO2+ + H3O+ + 2HSO4-;
  • HClO4 + H2SO4 = ClO4- + H3SO4+.

Концентрированная кислота - это довольно сильный окислитель, особенно при нагревании, например 2H2SO4 + Cu = SO2­ + CuSO4 + H2O.

Действуя как окислитель, серная кислота, как правило, восстанавливается до SO2. Но она может быть восстановлена и до S и даже до H2S, например H2S + H2SO4 = SO2 + 2H2O + S.

Моногидрат почти не может проводить электрический ток. И, наоборот, водные растворы кислоты - это хорошие проводники. Серная кислота сильно поглощает влагу, поэтому ее используют для осушки разных газов. Как осушитель, серная кислота действует до тех пор, пока над её раствором давление водяного пара меньше, чем его давление в газе, который осушают.

Если закипятить разбавленный раствор серной кислоты, то из него уберется вода, при этом температура кипения будет повышаться до 337°С, например, когда начинают перегонять серную кислоту в концентрации 98,3%. И наоборот, из растворов, которые более концентрированные, испаряется лишний серный ангидрид. Пар кипящей при температуре 337°С кислоты частично разложен на SO3 и H2O, которые при охлаждении опять будут соединены. Высокая температура кипения этой кислоты подходит для использования её в выделении легколетучих кислот из их солей при нагревании.

Меры предосторожности при работе с кислотой

При обращении с серной кислотой необходимо быть предельно осторожными. При попадании этой кислоты на кожу, кожа становится белой, потом буроватой и появляется покраснение. Окружающие ткани при этом распухают. При попадании этой кислоты на любой участок тела, ее необходимо быстро смыть водой, а обожжённое место смазать раствором соды.

Теперь Вы знаете, что серная кислота, свойства которой хорошо изучены, просто незаменима для разнообразного производства и добычи ископаемых.

Подписывайтесь на наши группы в социальных сетях - смешные статьи, картинки и факты!