Sulfaatitud hape: valemiga ja keemilised omadused

Üks esimesi mineraalhapetega, mis sai tuntuks inimesele - on väävelhape või kohal. Mitte ainult seda, kuid paljud selle soolad, mida kasutatakse ehituses, meditsiin, toiduainetööstus ja tehnilisel otstarbel. Seni selles osas pole midagi muutunud. Mitmed omadused, mis omab happe sulfaat, teeb lihtsaks asendamatud keemilise sünteesi. Lisaks on praktiliselt kogu tööstusharudes ja igapäevaelus kasutatakse soolad. Seetõttu arvame üksikasjalikult mis see on ja millised on omadused eksponeeritud omadused.

Erinevaid nimed

Alustame sellest, et nimed selles küsimuses palju. Nende hulgas on neid, mis on moodustunud ratsionaalne nomenklatuuri, ja need, mis on ajalooliselt. Seega on see ühend nimetatakse:

• happe sulfaat;
• vitrioliõli;
• väävelhapet;
• oleumile.

Kuigi termin "oleumile" ei ole täiesti sobilik aine, kuna see on segu väävelhapet ja kõrgem oksiidi väävli - SO _3.

Happe sulfaat: molekulivalem ja struktuuri

Vaatepunktist keemiliste lühendeid kirjutada valemiga seda hapet võib olla nii: _H2 SO _4. On ilmne, et molekul koosneb kahest vesiniku katioonide ja happejääk aniooni - sulfaatiooniga mille 2+ laeng.

Seega molekuli sees järgmine suhtlus:

• kovalentne polaarse vahel väävli ja hapniku hulgast;
• tugevalt polaarsed kovalentsed vahel vesinik ja happejääk SO _4.

Sera, millel on 6 paardumata elektrone moodustab kaks kaksiksidet kahe hapniku aatomitega. Isegi paar - ühe ja need omakorda - ühe vesiniku. Selle tulemusena molekulaarstruktuuri võimaldab tal olema piisavalt tugev. Samal ajal, vesiniku ja meedia on väga mobiilne ja lihtne minna, sest väävli ja hapniku on palju suurem elektronegatiivsus. Tõmmates elektrontiheduse ennast, annavad nad vesinik osalise positiivse laenguga, mis lahtiühendamise on lõpetatud. Selliselt moodustunud happe lahused, milles on H ^+.

Rääkides oksüdatsiooniastmed elementide ühend, happe sulfaat valemiga kus _H2 SO _4, kergesti võimaldab arvutada: vesinik y 1, y -2 hapniku, väävli juures 6.

Nagu igal molekul, laeng on null.

Ajalugu avastus

Sulfate hape tuntud inimesed alates kõige ammustest aegadest. Isegi alchemists suutsid seda saada erinevaid meetodeid kaltsineerimis- kohal. Alates IX sajandist, inimesed on saanud ja kasutanud seda ainet. Hiljem Euroopas Albertus Magnus õppinud eraldada happega protsessi lagunemine raudsulfaadi.

Kuid ükski meetodid ei olnud kasumlik. Siis saadakse teada niinimetatud sünteesi kambri teostuses. Sel ja väävli ja nitraatide ja arenenud aurude imendub vesi. Selle tulemusena happe sulfaat moodustumiseni.

Veel hiljem, Briti suutsid leida kõige odavama saamise meetod aine. Me kasutasime püriit - Fes _2, püriidid. Selle tulistamise ja järgneval reageerimisel hapnikuga ikkagi on üks tähtsamaid tööstuslike protsesside sünteesiks väävelhapet. Selline tooraine rohkem kättesaadav, taskukohane ja kvaliteedi Suuremahulise tootmise.

füüsikalised omadused

On mitmeid võimalusi, kaasa arvatud väliselt, mis erineb teistest happe kohal. Füüsikalised omadused võib kokku võtta mõne aspekti:

1. Standardsetes tingimustes, - vedeliku.
2. Kontsentreeritud riik on raske, õline, mille eest ta oli "õli vitrioliõli".
3. Aine Tihedus - 1,84 g / ^cm3.
4. See ei ole värvi või lõhna.
5. Ta on tugev "vask" maitse.
6. See lahustub vees väga hästi, peaaegu piiramatu.
7. Hügroskoopne, on võimalik jäädvustada nii vaba ja seotud vee kudedest.
8. Mittelenduvatel.
9. Keemispunkt - 296 ° ^C.
10. Sulab 10,3 ^° C

Üks tähtsamaid omadusi Selle ühendi on tema võime hüdratiseeruda viimisega suurel hulgal soojust. See on põhjus, miks isegi koolis, lastele õpetatakse, et vesi lisatakse happe igal juhul on võimatu, kuid just vastupidine. Lõppude lõpuks, vesi on kergem tihedus, nii et see koguneda pinnal. Kui järsult lisada see hape, saadud reaktsiooni välja lahustada nii palju energiat, et vesi hakkab keema ja pihustada koos osakeste ohtlik aine. See võib põhjustada tõsiseid põletusi naha käed.

Seetõttu peaks olema nire valada happega vees, seejärel segu kuumutatakse tugevalt, kuid keeva ei esine ja seega pritsib liiga.

keemilised omadused

Keemilisel vaatepunktist käesoleva hape on väga tugev, eriti kui see on kontsentreeritud lahust. See kahealuseline siiski astmelises dissotsieerub moodustamaks gidrosulfat- ja kohal aniooni.

Üldiselt selle vastasmõju erinevate ühendite vastab kõikidele põhireaktsioone Tüüpiline käesoleva aine klass. On näiteid mitut võrrandid mis osaleb peal happega. Keemilised omadused avalduvad selle koostoime:

• soolad;
• metallioksiidid ja hüdroksiidid;
• amfoteersed oksiidid ja hüdroksiidid;
• metall seisab elektrokeemilise seeria vesinik.

Selle tulemusena selliste interaktsioonide peaaegu kõigil juhtudel keskmine moodustunud soolad Happe (sulfaadid), või happelist (vesinik sulfaadid).

Eripäraks on ka asjaolu, et metall tavalisel viisil me + _H2 SO ₄ = MeSO ₄ + _H2 ↑ valmistamine aine reageerib, st lahjendatud hapet. Kui võtame kontsentreeritud või väga küllastunud (oleumile), reaktsiooniproduktide on täiesti erinevad.

Eriomadused väävelhapet

Need hõlmavad vaid kontsentreeriti lahendusi suhtlemist metalle. Seega on diagramm, mis näitab kogu põhimõtte neid reaktsioone:

1. Kui metall on aktiivne, kui tulemus ei teket vesiniksulfiidi, soolade ja vee vahel. See tähendab, et väävel redutseeritakse -2.
2. Kui keskmine aktiivsus metallist, tulemus - väävel, soolast ja veest. See tähendab, et taastumine sulfaatiooniga vaba väävel.
3. Metallide madala keemiline aktiivsus (pärast vesinik) - vääveldioksiidi, soolast ja veest. Väävlit oksüdatsiooniaste 4.

Samuti eriomadused sulfaat- happed on võime oksüdeerida mõned mittemetallidega kõrgeimas oksüdatsiooniastmega ja reageerivad kompleksühendid ja oksüdeerivate neil lihtsad ained.

Meetodid tootmistööstusest

Sulfaatmeetod väävelhappe koosneb kahest põhitüüpi:

• pin;
• torni.

Mõlemad on kõige tavalisemaid meetodeid tööstuses üle kogu maailma. Esimene teostuses põhineb lehe toorainena püriidid või püriidiks väävli - FeS _2. Kokku on kolm etappi:

1. Kaltsineerumist toormaterjali moodustamaks tootena põlemise vääveldioksiidi.
2. Associated see gaas hapnikuaatomi kaudu üle vanaadiumi katalüsaatoriga vääveltrioksiidi - SO _3.
3. Imendumist torni viiakse läbi lahustades anhüdriidiga valmistamine kohal happe kõrges kontsentratsioonis lahust moodustumine - oleumile. Väga raske õline paks vedelik.

Teine teostus - on praktiliselt sama, kuid lämmastikoksiidide kasutatakse katalüsaatorina. Seoses parameetreid nagu toote kvaliteet, hind ja voolutarve on puhtus tooraine, toimivust, esimene meetod on efektiivsem ja vastuvõetav, mistõttu kasutatakse sagedamini.

Synthesis laboris

Kui soovite saada väävelhapet väikestes kogustes laboratoorsete analüüsidega, parim viis suhelda vesiniksulfiidi mitteaktiivne metall sulfaadid.

Nendel juhtudel, moodustamise mustast sulfiid ja moodustub kõrvalproduktina väävelhapet. Väikeste uuringud selline võimalus sobib, kuid puhtuse nagu hape ei erine.

Samuti laboris võib olla kvalitatiivne vastuseks kohal lahendusi. Kõige tavalisem reaktiiviks on kloriidi baariumi kuna Ba ²⁺ ioonid koos kohal aniooni sadestub valge sade - barüüdi piima: _H2 SO ₄ + _BaCl2 = 2HCl + BaSO ₄ ↓

Kõige tavalisem sool

Sulfaatitud happe ja sulfaadid millega ta moodustab, on tähtsad ühendid paljudes tööstuses ja kodumajapidamistes valdkondades, sealhulgas toidu. Kõige sagedamini väävelhappe soolad on järgmised:

1. Kipsi (Alabaster, selenite). Keemiline nimetus - vesi- hüdraatunud kaltsiumsulfaat. Valem: CaSO _4. See, mida kasutatakse ehituses, meditsiinis, tselluloosi-ja paberitööstus, valmistamiseks ehteid.
2. Barite (barüüt). Baariumsulfaat. Lahenduseks on piimja sade. Tahkel kujul - läbipaistvad kristallid. Kasutatud optilistes seadmetes röntgenkiirgust, valmistamiseks soojustuskate.
3. Mirabilite (glaubrisool). Keemiline nimetus - kristalne naatriumsulfaati dekahüdraati. Valem: _{Na2SC 4} * 10H ₂ O. Seda kasutatakse meditsiinis lahtistav.

Üks võib tuua näitena palju soolasid, mis on praktiline tähtsus. Kuid eespool mainitud - kõige levinum.

jõupaber likööri

See aine on olemas lahendus, mis on moodustatud termotöötluseks puit, st tselluloos. Peamine eesmärk selles kontekstis - saada oma likööri seep arveldades. Keemilist koostist kohal alkohol on järgmine:

• ligniini;
• hüdroksü;
• monosahhariidid;
• fenoolid;
• vaigud;
• ja lenduvaid rasvhappeid;
• sulfiidid, kloriidid, karbonaadid ja naatrium-.

On kaks peamist tüüpi materjale: valge ja must Kraft likööri. Valge läheb tselluloosi-ja paberitööstus, ja musta kasutatakse mustleelise seebi tööstuses.

peamised rakenduste

Aastane toodang on väävelhappe 160 miljonit. Tonni aastas. See on väga oluline näitaja, mis näitab, kui oluline ja levimus selle ühendi. On mitmeid tööstusharusid ja kohtades, kus on vaja kasutada happe sulfaat:

1. Aku elektrolüüdi, eriti plii.
2. Taimedes kus peal väetise toodetud. Suurem osa happe just mineraalsete väetamiseks taimed. Seetõttu tehased väävelhappe ja väetiste tootmiseks sageli tihedad.
3. Toiduainetööstuses emulgaatorina määratud E513 koodi.
4. Arvukad orgaanilise sünteesi kui dehüdreerijat, katalüsaatorina. Nii saadud lõhkeainete vaikude, puhastusained nailonist, polüpropüleenist ja etüleeni, värvained, keemilistest kiududest, estrid ja muud ühendid.
5. Kasutamine filtrid vee puhastamiseks ja valmistamise destilleeritud veega.
6. Kasutatud kaevandamise ja töötlemise haruldaste elementide maagist.

Ka palju väävelhapet kulutatud laboriuuringute, kus see on toodetud kohalike vahenditega.