Химия. Серная кислота Flashcards
Серная кислота. Физические свойства
При н.у. маслянистая жидкость без цвета и запаха, смешивается с водой в любых отношениях. Обладает выраженным водоотнимающим действием.
Что такое Олеум?
Олеум - раствор SO3 в безводной серной кислоте, дымящее жидкое или твёрдое вещество.
Как правильно делать раствор серной кислоты?
ЗАПОМНИ ХИМИК КАК ОДУ, ЛЕЙ КИСЛОТУ В ВОДУ!
При добавлении кислоты в воду выделяется большое количество тепла.
Получение серной кислоты в промышленности.
В промышленности серную кислоту получают из сульфидных руд или самородной серы. Чаще всего из железного колчедана FeS2 (пирита).
1) Измельчение пирита
2) обогащение воздуха кислородом
3) Обжиг пирита в кипящем слое (принцип противотока) - снизу подаётся воздух, а сверху сам пирит, при температуре 800 градусов.
4FeS2 + 11O2 → (t) 2Fe2O3 + 8SO2↑ + Q (экзотермическая, необратимая, некаталитическая, гетерогенная)
4) Очистка от крупной пыли - циклон
5) Очистка от мелкой пыли - электрофильтр
6) Подогрев сернистого газа
7) Контактный аппарат. Окисление сернистого газа в оксид серы (6) при тем-ре 400-500 градусов, на ванадиевом катализаторе V2O5
2SO2 + O2 ⇄ (кат. - V2O5) 2SO3 + Q (экзотермическая, обратимая, каталитическая, гетерогенная)
8) Поглотительная башня. Поглощение оксида серы (6), тем-ра меньше 300 градусов, принцип противотока - сверху разбрызгивается 98% серная кислота, снизу подаётся серный ангидрид.
SO3 + H2O → H2SO4 + Q (экзотермическая, необратимая, некаталитическая)
В итоге получается Олеум, который перевозят в стальных цистернах. При растворении в воде олеума получается серная кислота любой концентрации.
Нитрозный способ получения серной кислоты.
В окислительной башне смешивают оксиды азота (II) и (IV) с воздухом:
1. NO + O2 → NO2
Смесь газов подается в башни, орошаемые 75-ной% серной кислотой, здесь смесь оксидов азота поглощается с образованием нитрозилсерной кислоты:
2. NO + NO2 + 2H2SO4 = 2NO(HSO4) + H2O
В ходе гидролиза нитрозилсерной кислоты получают азотистую кислоту и серную:
3. NO(HSO4) + H2O = H2SO4 + HNO2
В упрощенном виде нитрозный способ можно записать так:
NO2 + SO2 + H2O = H2SO4 + NO
Химические свойства
Сильный окислитель за счёт серы в степени окисления +6. Чем активнее восстановитель и чем ниже концентрация кислоты, тем глубже протекает восстановление.
Разбавленная серная кислота + Ме
Fe + H2SO4(разб.) → FeSO4 + H2↑ (железо и кремний до +2)
Разбавленная серная кислота + Оксид
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Разбавленная серная кислота + основание/ амфотерный гидроксид (нейтраизация)
KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O (гидросульфат калия, соотношение 1:1 - кислая соль)
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O (сульфат калия, соотношение 2:1 - средняя соль)
Разбавленная серная кислота + соль
BaBr2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HBr
Концентрированная серная кислота + Неметалл
= вода + сернистый газ + кислотный оксид (с.о. НеМе высшая)
S + H2SO4 → SO2 + H2O
C + H2SO4 → CO2 + SO2 + H2O
2P + 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O !!!!!!!!!!!!
Концентрированная серная кислота + Ме
1) + щелочной или щелочноземельный => H2S + водичка + соль
2) + Al,Cr, Fe, Ni, Be, Co на холоде => пассивация
3) + Zn, Mn, Cd-Pb, Mg без нагревания => S + водичка + соль
4) + Малоактивные Ме (Cu, Ag) + Al, Fe, Cr (нагревание) => SO2 + водичка + соль
Na + H2SO4(конц.) → Na2SO4 + H2S + H2O
Zn + H2SO4(конц.) → ZnSO4 + S + H2O
Zn (порошок)+ H2SO4(конц.) → ZnSO4 + H2S + H2O
Zn + H2SO4 (гранулы) (конц.) → ZnSO4 + SО2 + H2O
Cu + H2SO4(конц.) → CuSO4 + SO2 + H2O
Fe + H2SO4(конц.) → (t) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Cr + H2SO4(конц.) → (t) Cr2(SO4)3 + SO2 + H2O
Концентрированная серная кислота + галогеноводороды/ сероводород
3H2SO4 (конц.) + 2KBr = Br2↓ + SO2↑ + 2KHSO4 + 2H2O
5H2SO4 (конц.) + 8KI = 4I2↓ + H2S↑ + K2SO4 + 4H2O
H2SO4 (конц.) + 3H2S = 4S↓ + 4H2O
Если + HBr => SO2 + Br2 + H2O
+HI=>S + H2O + I2
Разложение сульфатов
1) Если это соль щелочного Металла, то она устойчива и будет просто плавиться
2) Если это щелочно-земельный Ме или Mg-Cu => SO2 + Оксид Ме + О2
3) Fe и Cr => Оксид Ме (+3) + SO2 + O2
4) Благородный Ме и Hg => SO2 + Ме + О2
5) (NH4)2SO4 =(t) NH4HSO4 + NH3
Окислительные свойства сульфатов
Сульфаты проявляют окислительные свойства и могут взаимодействовать с восстановителями, восстанавливаясь до сульфидов.
CaSO4 + 4C = CaS + 4CO
