Серная кислота

строение свойстваприменение

Строение Молекулы имеют

тетраэдрическое строение. Высокая температура кипения (t(кип. и разлож.) = 340ºС) и большая вязкость, по-видимому, обусловлены наличием водородных связей между атомами водорода и атомами кислорода соседних молекул.

Химические свойства Свойства разбавленной и концентрированной серной

кислоты значительно отличаются. Разбавленная H2SO4 проявляет характерные свойства кислот сильных электролитов. В водных растворах она ступенчато диссоциирует. Однако следует помнить, что степень диссоциации по второй ступени для 0,1М раствора составляет только около 10%. Следовательно, по второй ступени диссоциации H2SO4 можно отнести к электролитам средней силы. Парадоксально, но факт!

Разложение:H2SO4 = H2O + SO3 (выше 340°C)

Диссоциация:H2SO4 ↔ H+ + HSO4

-

ОПЫТ 1 В четыре пробирки наливаем раствор 2М H2SO4 и опускаем:В пробирку №1 – кусочек магнияВ пробирку №2 – кусочек цинкаВ пробирку №3 – кусочек железаВ пробирку №4 – кусочек меди

Пробирка 1

Пробирка 2 Пробирка 3 Пробирка 4

Mg

Zn

Fe

Cu

Интенсивное выделение пузырьков газообразно-го водорода

Пузырьки водорода выделяются более спокойно

Медленное выделение пузырьков газообразного водорода

Водород не выделяется

Mg + H2SO4(р) = H2 + MgSO4

Zn + H2SO4(р) = H2 + ZnSO4

Fe + H2SO4(р) = H2 + FeSO4

Cu + H2SO4(р) → реакция не идет

Разбавленная H2SO4 при взаимодействии с металлами, стоящими в ряду электроотрицательности после магния, до водорода, выделяет водород.

ВЫВОД:

ОПЫТ 2В две пробирки наливаем раствор H2SO4. В первой пробирке раствор нагреваем. Добавляем в каждую из пробирок одинаковое количество CuO. В первой пробирке раствор окрашивается в голубой цвет, что говорит о том, что в ней реакция протекает быстрее.CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

ВЫВОД: Разбавленная H2SO4 Реагирует с основными

оксидами.

ОПЫТ 3NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O

2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O

ВЫВОД: Разбавленная H2SO4 реагирует с гидроксидами.

Химические свойства Качественной реакцией на серную кислоту и

сульфаты служит реакция с хлоридом бария. При этом выпадает белый осадок, нерастворимый в кислотах.

Качественная реакция:BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HClBa+2 + SO4

-2 = BaSO4↓

Окислительные свойства Концентрированная серная кислота проявляет сильные

окислительные свойства. При взаимодействии концентрированной серной кислоты с очень активными металлами выделяется сероводород H2S, с малоактивными металлами, в качестве продукта восстановления выделяется SO2

8Na + 5H2SO4(конц) = H2S + 4H2O + 4Na2SO4

Hg + 2H2SO4 = SO2 + HgSO4 + 2H2O

Cu + 2H2SO4 = SO2 + CuSO4 + 2H2O

2Fe + 6H2SO4 = 3SO2 + Fe2(SO4)3 + 6H20

Окислительные свойства С металлами средней химической активности, в

зависимости от концентрации серной кислоты, могут образовываться практически все продукты ее восстановления от SO2 до H2

Zn + 2H2SO4 = 2H2O + ZnSO4 + SO2

3Zn + 4H2SO4 = 4H2O + 3ZnSO4 + S

4Zn + 5H2SO4 = 4H2O + 4ZnSO4 + H2S

Zn + H2SO4 = H2 + ZnSO4

Окислительные свойства

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4 = 2SO2 + 2H2O + CO2

2NaBr + 2H2SO4 = Br2 + 2H2O + SO2 + Na2SO4

При нагревании концентрированная серная кислота может окислять отдельные неметаллы, например, серу и углерод, а также различные неорганические вещества (хлориды не окисляются, это исключение), проявляющие восстановительные свойства.

Верно ли высказывание: «Серная кислота – хлеб химической промышленности?» Серная кислота

относится к продуктам основного химического производства. Главный потребитель H2SO4 – промышленность минеральных удобрений. Ее используют в производстве химических волокон, взрывчатых веществ, моющих, смачивающих и эмульгирующих средств, красителей и лекарств, некоторых кислот, рафинирования минеральных масел, травления металлов, в свинцовых аккумуляторах и т. д. В промышленно развитых странах производство серной кислоты занимает первое место среди других химикатов.

Удобрение

Эмульгаторы

Красители

Травлениеметаллов

Хромирование Производство кислот

Очистканефти

Электролит

Лекарства

Моющие средства

Взрывчатые вещества

Химические волокна

H2SO4