Серная кислота (9 класс)

Кислоты
Классификация кислот
Серная кислота и история её открытия
Химические свойства
Физические свойства
Получение
Применение
Содержание

• Кислоты — один из основных классов химических соединений
Кислоты

Классификация кислот
• По содержанию кислорода
- Бескислородные (H2S)
- Кислородосодержащие (HNO3)
• По основности (количество атомов водорода)
- Одноосновные (HPO3)
- Двухосновные (H2SeO4)
- Трёхосновные (H3PO4)
• По силе
- Сильные (HNO3)
- Слабые (уксусная кислота)
• По устойчивости
- Устойчивые (H2SO4)
- Неустойчивые (H2CO3)
• По принадлежности к классам химических соединений
- Неорганические (HBr)
- Органические (HCOOH)

Первые описания получения серной кислоты («купорового масла») дали итальянские учённые В. Бирингучо в 1540 и немецкий алхимик, чьи труды были опубликованы под именем Василия Валентина. А первые заводы по производству серной кислоты были созданы в Великобритании в 1740 (Ричмонд), во Франции в 1766 (Руан), в Германии в 1810 (близ Лейпцига), в России в 1805 (в Московской губернии).
Серная кислота
Химическая формула: H2SO4
Молярная масса: 98.078 г/моль
Температура плавления: 10,38 °C
Температура кипения: 279,6 °C
Плотность вещества: 1,8356 г/см³
Растворимость: смешивается во всех соотношениях г/100 мл
Состояние: бесцветная маслянистая жидкость без запаха
Серная кислота и история её открытия

• H2SO4 – сильная двухосновная кислота
H2SO4 <--> H+ HSO4- <--> 2H SO42-
1) Взаимодействие с металлами :
Zn0 H2 1SO4 --> Zn2SO4 H2O
2) с основными оксидами:
CuO H2SO4 --> CuSO4 H2O
CuO 2H --> Cu2 H2O
3) с гидроксидами:
• H2SO4 2NaOH --> Na2SO4 2H2O
• H OH- --> H2O
Химические свойства

Чистая 100 %-ная серная кислота представляет собой бесцветную маслянистую жидкость. Реактивная серная кислота имеет обычно плотность 1,84 г/см3 и содержит около 95 % H2SO4. Затвердевает она лишь ниже -20 °С.
В обычных условиях кислота представляет собой очень вязкую жидкость. Незначительная собственная электролитическая диссоциация моногидрата(100%-ная серная кислота) протекает параллельно по двум направлениям: [Н3SO4 ]•[НSO4-] = 2•10-4 и [Н3О ]•[НS2О7-] = 4•10-5. Его молекулярно-ионный состав может быть приближенно охарактеризован следующими данными (в %):
H2SO4 HSO4- H3SO4 H3O HS2O7- H2S2O7
99,5 0,18 0,14 0,09 0,05 0,04
При добавлении даже малых количеств воды преобладающей становится диссоциация по схеме:Н2О Н2SО4 <==> Н3О НSO4-
Физические свойства

Получение
Основные стадии получения серной кислоты:
Обжиг сырья с получением SO2
Окисление SO2 в SO3
Абсорбция SO3
В промышленности применяют два метода окисления SO2: контактный — с использованием твердых катализаторов (контактов), и нитрозный — с оксидами азота.
4FeS2 11O2 = 2Fe2O3 8SO2
SO2 O = SO3
Полученный оксид SO3 добавляют в уже готовую серную кислоту. При дальнейшей реакции SO3 с водой выделяется огромное количество теплоты и серная кислота начинает закипать:
SO3 H2O = H2SO4 Q

Серную кислоту применяют:
• в производстве минеральных удобрений;
• для получения различных минеральных кислот и солей;
• в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих веществ и взрывчатых веществ;
• в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности;
• в пищевой промышленности (E513(эмульгатор));
• сульфирования (синтетические моющие средства и промежуточные продукты в производстве красителей);
Применение