🗊Презентация Кислоты. Серная кислота-H₂SO₄

Кислоты Серная кислота-H₂SO₄ Антипова Диана 9П-11

История: Первое упоминание о серной кислоте обнаружено в сочинениях персидского алхимика в 940 году. В 13 веке серную кислоту получали алхимики из «зеленого камня» (железный купорос) или квасцов путем сильного нагревания (прокаливания). Так, например, из железного купороса получали тяжелую маслянистую жидкость – купоросное масло: 2FeSO4+7Н2O = Fe2O3 + Н2SO4 + SO2 + 13Н2O. Первое упоминание о кислых газах, получаемых при прокаливании квасцов или купороса, встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джафар аль-Суфи (Гебер), жившему в VIII в. Некоторые ученые приписывают честь открытия серной кислоты персидскому алхимику Абубекеру аль-Рази, жившему в Х в. Более определенно говорит о серной кислоте алхимик Альберт Великий. В 15 веке серную кислоту получали совместным сжиганием серы и селитры в сосудах большого объема, стенки которого смачивали водой. Этим способом ее и получали более 300 лет, но небольшими количествами в ретортах – стеклянных колбах.

Физические свойства: 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.

Химические свойства: Серная кислота – сильная двухосновная кислота. По первой ступени в растворах невысокой концентрации она диссоциирует практически нацело: H2SO4↔H+ + HSO4—. Диссоциация по второй ступени HSO4—↔H+ + SO42- Концентрированная серная кислота, особенно горячая, — энергичный окислитель. Она окисляет HI и HBr (но не HCl) до свободных галогенов, уголь – до CO2, серу – до SO2. Указанные реакции выражаются уравнениями: 8HI + H2SO4 = 4I2 + H2S↑ + 4H2O; 2HBr + H2SO4 = Br2 + SO2↑ + 2H2O; C + 2H2SO4 = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O; S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O.

Получение: Концентрированную серную кислоту («купоросное масло») сначала получали нагреванием «зеленого купороса» FeSO4×nH2O и расходовали в большом количестве на получение Na2SO4 и NaCl. В современном процессе получения серной кислоты используется катализатор, состоящий из оксида ванадия(V) с добавкой сульфата калия на носителе из диоксида кремния или кизельгура. Диоксид серы SO2 получают сжиганием чистойсеры или при обжиге сульфидной руды (прежде всего пирита или руд Си, Ni и Zn) в процессе извлечения этихметаллов.Затем SO2 окисляют до триоксида, а потом путем растворения в воде получают серную кислоту: S + O2→ SO2 SO2 + ½ O2→ SO3 SO3 + H2O → H2SO4

Применение: Применение серной кислоты меняется от страны к стране и от десятилетия к десятилетию. Так, например в США в настоящее время главная область потребления H2SO4 — производство удобрений (70%), за ним следуют химическое производство, металлургия, очистка нефти (~5% в каждой области). В Великобритании распределение потребления по отраслям иное: только 30% производимой H2SO4 используется в производстве удобрений, зато 18% идет на краски, пигменты и полупродукты производства красителей, 16% на химическое производство, 12% на получение мыла и моющих средств, 10% на производство натуральных и искусственных волокон и 2,5% применяется в металлургии.