Сумпорна киселина

Из Википедије, слободне енциклопедије
Сумпорна киселина
Sulfuric-acid-2D-dimensions.svg
Sulfuric-acid-3D-vdW.png
IUPAC име
Други називи Сулфатна киселина, витриол
Идентификација
CAS регистарски број 7664-93-9
MeSH Sulfuric+acid
RTECS WS5600000
Својства
Молекулска формула H2SO4
Моларна маса 98.078 g/mol
Агрегатно стање чиста, безбојна,
мирисна течност
Густина 1.84 g cm−3, течност
Тачка топљења

10 °C, 283 K, 50 °F

Тачка кључања

290 °C, 563 K, 554 °F (98% раствор на 338 °C)

Растворљивост у води потпуно се меша
(егзотермно)
Вискозност 26.7 cP на 20 °C
Опасност
ЕУ-класификација Веома корозивна (C)
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
2
COR
Р-ознаке R35
С-ознаке (S1/2), S26, S30, S45
Тачка паљења Не гори
Сродна једињења
Сродна јаке киселине хлороводонична киселина
Азотна киселина
Сродна једињења водоник-сулфид
азотаста киселина
пероксимоносулфатна киселина
сумпор-триоксид
олеум



Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање (25 °C, 100 kPa) материјала

Infobox references

Сумпорна киселина је хемијско једињење молекулске формуле H2SO4. Спада у класу неорганских киселина.

Добијање[уреди]

Контактни поступак[уреди]

Овај поступак се користи за индустријско добијање сумпорне киселине. Прво у присуству катализатора (ванадијум-пентоксида) реагују сумпор-диоксид и кисеоник, потом се на добијени сумпор-триоксид додаје концентрована сумпорна киселина да би се добила пушљива сумпорна киселина, на коју се додаје вода да би се растворила и тако добила концентрована сумпорна киселина.

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

Хемијске особине[уреди]

Сумпорна киселина је једна од најјачих неорганских киселина. Веома је корозивна и са њом се мора пажљиво руковати.[1]

Сумпорна киселина је по Аренијусу двобазна киселина јер дисоцијацијом даје два јона водоника по молекули.

Реакције[уреди]

Енергија солватације сулфатне киселине је веома висока, и разблаживање сулфатне киселине је јако егзотерман процес, те се врши само додатком киселину у воду, никако обратно.

У води сумпорна киселина веома лако дисосује (као и све јаке киселине), производећи велики број водоникових H+јона у раствору.

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

Сумпорна киселина може да учествује у реакцији неутрализације. У реакцији са базама, базним оксидима или металима добија се метални сулфат (односно со сумпорне киселине и тог метала). Сумпорна киселина може да реагује са металима који су у напонском низу метала изнад водоника, јер ти метали истисну водоник из ње градећи са њом одговарајућу со.

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

Сумпорна киселина може да истисне слабије киселине из њихових соли, нпр. истиснуће азотасту киселину из натријум-нитрита итд.

2NaNO_2 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HNO_2

Ако се на сумпорну киселину дода још сумпор(III)-оксида, добија се нова киселина– пушљива (димећа) сумпорна киселина, чији су други називи пиросумпорна киселина и олеум.

H_2SO_4 + SO_3 \rightarrow H_2S_2O_7

Сумпорна киселина се често користи као катализатор у неким реакцијама, нпр. у естерификацији, реакцији оксидације алкохола до карбоксилне киселине, сулфоновању арена итд.

Концентрована сумпорна киселина је јако оксидационо средство, а истовремено и јака киселина и јако дехидратационо средство што је чини реагенсом са разноврсном применом.

Физичке особине[уреди]

Сумпорна киселина је безбојна уљаста течност. Код индустријске сумпорне киселине дозвољен је већи степен нечистоћа, и код ње боја иде од безбојне до жућкасте боје.

Она је веома поларно једињење, меша се са водом у свим односима и хигроскопна је супстанца.

Примена[уреди]

Сумпорна киселина је најважнији производ базичне хемијске индустрије. Производи се у великим количинама јер има веома широку употребу (године 2001. у свету произведено је 165 милиона тона сумпорне киселине).

Најчешћа примена сумпорне киселине је производња вештачког ђубрива, али има много других примена, као што је добијање хемикалија, рафинисање уља, производња боје, производња детерџената, у текстилној индустрији (користи се за производњу синтетичких влакана), у производњи лекова, за производњу експлозива, у металургији, у акумулаторима итд.

Ретко се употребљава чиста сумпорна киселина. Најчешће се користи њен 96-98% водени раствор.

Налажење[уреди]

Сумпорна киселина се може наћи на планети Венери. Угљен диоксид који се тамо налази се разлаже се под утицајем ултравиолетних таласа од Сунчеве светлости на угљен моноксид и насцентни кисеоник, а потом добијени кисеоник реагује са сумпор-диоксидом који се налази у атмосфери Венере и гради се сумпор-триоксид. Затим овај сумпор-триоксид реагује са воденом паром, па се награди сумпорна киселина.

Сумпорна киселина се налази у киселим кишама. Настаје тако што се сумпор-триоксид, који се налази у издувним гасовима аутомобила, аутобуса, авиона итд., једини са водом и тако настаје сумпорна киселина. Зато постоји велика количина сумпорне киселине у близини аеродрома.

Киселе кише су корозивне (јер су оне, између осталог, у ствари разблажена сумпорна киселина), нагризају споменике, уништавају биљни свет итд.

Извори[уреди]

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

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]