Серная кислота
“Едва ли найдется другое, искусственно добываемое вещество,
столь часто применяемое в технике, как серная кислота…”
Д.И. Менделеев
Рассмотрим на основе каких свойств серной кислоты Д.И. Менделеев сделал такое суждение.
Впервые серную кислоту получили алхимики при прокаливании смеси железного купороса FeSO4·7H2O и медного купороса СuSO4·5H2O уже в VIII веке. В то время ее назвали “купоросным маслом”. Сегодня серная кислота производится в огромных количествах.
Формула серной кислоты H2SO4. Степень окисления серы в молекуле +6.
Связи -О-Н в молекуле являются сильно полярны, поэтому у кислоты ярко выражены кислотные свойства.
Серная кислота – сильный электролит, поэтому в водных растворах диссоциирует полностью:
H2SO4→ 2H+ + SO42-.
По физическим свойствам серная кислота представляет собою бесцветную маслянистую нелетучую жидкость, не имеющую запаха, примерно в 2 раза тяжелее воды. С водой кислота смешивается в любых соотношениях: 70% раствор кислоты является концентрированным, а менее 70% – разбавленным.
При приготовлении раствора серной кислоты с водой выделяется большое количество теплоты, происходит разогревание смеси и образуются брызги, поэтому разбавлять кислоту следует аккуратно. Для разбавления концентрированную серную кислоту следует добавлять в воду при постоянном перемешивании!!!
Изучая ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА серной кислоты, следует различать свойства разбавленной и концентрированной кислот:
Разбавленная серная кислота изменяет цвет индикаторов: метилоранжа и лакмуса на красный.
№ | Реагент | Примеры химических реакций разбавленной серной кислоты с реагентами |
1 | Металлы, стоящие в ряду активности до водорода | 2 Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2↑
Cu + H2SO4 = не идет, т.к. медь стоит после водорода |
2 | Основные оксиды (оксиды металлов) | MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O |
3 | Основания | 2 NaOH + H2SO4 = Na2SO4 +2 H2O |
4 | Соли | BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2 HCl
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 +2 H2O + 2 CO2↑ |
Концентрированная серная кислота является более сильным окислителем, чем разбавленная кислота. Поэтому концентрированной серной кислоте соответствуют все химические свойства разбавленной кислоты, а также особое свойство взаимодействие с металлами, стоящими в ряду активности не только до, но и после водорода, кроме золота и платины:
Сu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2↑ + 2 H2O.
При нагревании концентрированной серной кислоты с медью цвет раствора меняется на серовато-синий и выделяется сернистый газ SO2.
Железо, алюминий, хром при обычных условиях не взаимодействуют с концентрированной серной кислотой (пассивируются), т.к. образуется на поверхности металлов защитная пленка. Поэтому концентрированную серную кислоту можно перевозить в стальных баллонах.
Концентрированная серная кислота способна взаимодействовать с некоторыми неметаллами, а также с органическими соединениями.
Серная кислота отнимая воду, обугливает сахар, древесину, бумагу и т.д. |
||
ПОЛУЧЕНИЕ серной кислоты
ИТОГИ:
- Серная кислота представляет собою бесцветную маслянистую нелетучую жидкость, не имеющую запаха;
- Разбавленная серная кислота взаимодействует с основными оксидами, основаниями, солями, с металлами, стоящими в ряду активности до водорода;
- Концентрированная серная кислота взаимодействует с основными оксидами, основаниями, солями, с металлами, стоящими в ряду активности как до водорода, так и после, а также с некоторыми неметаллами и органическими соединениями.