Sumporna kiselina

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Skoči na: navigacija, pretraga
Sumporna kiselina
Sulfuric-acid-2D-dimensions.svg
Sulfuric-acid-3D-vdW.png
IUPAC ime
Drugi nazivi Sulfatna kiselina, vitriol
Identifikacija
CAS регистарски број 7664-93-9
MeSH Sulfuric+acid
RTECS WS5600000
Svojstva
Molekulska formula H2SO4
Molarna masa 98.078 g/mol
Agregatno stanje čista, bezbojna,
mirisna tečnost
Gustina 1.84 g cm−3, tečnost
Tačka topljenja

10 °C, 283 K, 50 °F

Tačka ključanja

290 °C, 563 K, 554 °F (98% rastvor na 338 °C)

Rastvorljivost u vodi potpuno se meša
(egzotermno)
Viskoznost 26.7 cP na 20 °C
Opasnost
EU-klasifikacija Veoma korozivna (C)
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
COR
R-oznake R35
S-oznake (S1/2), S26, S30, S45
Tačka paljenja Ne gori
Srodna jedinjenja
Srodna jake kiseline hlorovodonična kiselina
Azotna kiselina
Srodna jedinjenja vodonik-sulfid
azotasta kiselina
peroksimonosulfatna kiselina
sumpor-trioksid
oleum



Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala

Infobox references

Sumporna kiselina je hemijsko jedinjenje molekulske formule H2SO4. Spada u klasu neorganskih kiselina.

Dobijanje[uredi]

Kontaktni postupak[uredi]

Ovaj postupak se koristi za industrijsko dobijanje sumporne kiseline. Prvo u prisustvu katalizatora (vanadijum-pentoksida) reaguju sumpor-dioksid i kiseonik, potom se na dobijeni sumpor-trioksid dodaje koncentrovana sumporna kiselina da bi se dobila pušljiva sumporna kiselina, na koju se dodaje voda da bi se rastvorila i tako dobila koncentrovana sumporna kiselina.

2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3
SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4
H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7
H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow H_2SO_4

Hemijske osobine[uredi]

Sumporna kiselina je jedna od najjačih neorganskih kiselina. Veoma je korozivna i sa njom se mora pažljivo rukovati.[1]

Sumporna kiselina je po Arenijusu dvobazna kiselina jer disocijacijom daje dva jona vodonika po molekuli.

Reakcije[uredi]

Energija solvatacije sulfatne kiseline je veoma visoka, i razblaživanje sulfatne kiseline je jako egzoterman proces, te se vrši samo dodatkom kiselinu u vodu, nikako obratno.

U vodi sumporna kiselina veoma lako disosuje (kao i sve jake kiseline), proizvodeći veliki broj vodonikovih H+jona u rastvoru.

H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}

Sumporna kiselina može da učestvuje u reakciji neutralizacije. U reakciji sa bazama, baznim oksidima ili metalima dobija se metalni sulfat (odnosno so sumporne kiseline i tog metala). Sumporna kiselina može da reaguje sa metalima koji su u naponskom nizu metala iznad vodonika, jer ti metali istisnu vodonik iz nje gradeći sa njom odgovarajuću so.

H_2SO_4 + 2Na \rightarrow Na_2SO_4 + H_2
H_2SO_4 + Na_2O \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O
H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O

Sumporna kiselina može da istisne slabije kiseline iz njihovih soli, npr. istisnuće azotastu kiselinu iz natrijum-nitrita itd.

2NaNO_2 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HNO_2

Ako se na sumpornu kiselinu doda još sumpor(III)-oksida, dobija se nova kiselina– pušljiva (dimeća) sumporna kiselina, čiji su drugi nazivi pirosumporna kiselina i oleum.

H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7

Sumporna kiselina se često koristi kao katalizator u nekim reakcijama, npr. u esterifikaciji, reakciji oksidacije alkohola do karboksilne kiseline, sulfonovanju arena itd.

Koncentrovana sumporna kiselina je jako oksidaciono sredstvo, a istovremeno i jaka kiselina i jako dehidrataciono sredstvo što je čini reagensom sa raznovrsnom primenom.

Fizičke osobine[uredi]

Sumporna kiselina je bezbojna uljasta tečnost. Kod industrijske sumporne kiseline dozvoljen je veći stepen nečistoća, i kod nje boja ide od bezbojne do žućkaste boje.

Ona je veoma polarno jedinjenje, meša se sa vodom u svim odnosima i higroskopna je supstanca.

Primena[uredi]

Sumporna kiselina je najvažniji proizvod bazične hemijske industrije. Proizvodi se u velikim količinama jer ima veoma široku upotrebu (godine 2001. u svetu proizvedeno je 165 miliona tona sumporne kiseline).

Najčešća primena sumporne kiseline je proizvodnja veštačkog đubriva, ali ima mnogo drugih primena, kao što je dobijanje hemikalija, rafinisanje ulja, proizvodnja boje, proizvodnja deterdženata, u tekstilnoj industriji (koristi se za proizvodnju sintetičkih vlakana), u proizvodnji lekova, za proizvodnju eksploziva, u metalurgiji, u akumulatorima itd.

Retko se upotrebljava čista sumporna kiselina. Najčešće se koristi njen 96-98% vodeni rastvor.

Nalaženje[uredi]

Sumporna kiselina se može naći na planeti Veneri. Ugljen dioksid koji se tamo nalazi se razlaže se pod uticajem ultravioletnih talasa od Sunčeve svetlosti na ugljen monoksid i nascentni kiseonik, a potom dobijeni kiseonik reaguje sa sumpor-dioksidom koji se nalazi u atmosferi Venere i gradi se sumpor-trioksid. Zatim ovaj sumpor-trioksid reaguje sa vodenom parom, pa se nagradi sumporna kiselina.

Sumporna kiselina se nalazi u kiselim kišama. Nastaje tako što se sumpor-trioksid, koji se nalazi u izduvnim gasovima automobila, autobusa, aviona itd., jedini sa vodom i tako nastaje sumporna kiselina. Zato postoji velika količina sumporne kiseline u blizini aerodroma.

Kisele kiše su korozivne (jer su one, između ostalog, u stvari razblažena sumporna kiselina), nagrizaju spomenike, uništavaju biljni svet itd.

Izvori[uredi]

  1. ^ Lide David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 0-8493-0487-3. 

Literatura[uredi]

Spoljašnje veze[uredi]