Proprietățile fizice ale acidului sulfuric concentrat. Proprietăți chimice. pericol pentru sanatate

Acidul sulfuric este unul dintre cei mai puternici acizi, care este un lichid uleios. Proprietăți chimice acidul sulfuric îi permite să fie utilizat pe scară largă în industrie.

descriere generala

Acidul sulfuric (H2SO4) are proprietăți caracteristice acizi și este un oxidant puternic. Este cel mai activ acid anorganic cu un punct de topire de 10°C. Acidul fierbe la 296°C cu eliberare de apă și oxid de sulf SO 3 . Este capabil să absoarbă vaporii de apă, deci este folosit pentru a usca gazele.

Orez. 1. Acid sulfuric.

Acidul sulfuric este produs industrial din dioxidul de sulf (SO 2 ), care se formează în timpul arderii sulfului sau a piritelor. Cele două moduri principale prin care se formează acidul sunt:

• a lua legatura (concentrație 94%) - oxidarea dioxidului de sulf în trioxid de sulf (SO 3) urmată de hidroliză:

  2SO2 + O2 → 2SO3; S03 + H20 → H2S04;

• azotos (concentrație 75%) - oxidarea dioxidului de sulf cu dioxid de azot în timpul interacțiunii apei:

  SO2 + NO2 + H20 → H2SO4 + NO.

O soluție de SO 3 în acid sulfuric se numește oleum. De asemenea, este folosit pentru a produce acid sulfuric.

Orez. 2. Procesul de obţinere a acidului sulfuric.

Reacția cu apa favorizează eliberarea un numar mare căldură. Prin urmare, acidul este amestecat cu apă și nu invers. Apa este mai ușoară decât acidul și rămâne la suprafață. Dacă adăugați apă la acid, apa va fierbe instantaneu, provocând stropirea acidului.

Proprietăți

Acidul sulfuric formează două tipuri de săruri:

• acru - hidrosulfaţi (NaHSO 4 , KHSO 4);
• mediu - sulfaţi (BaS04, CaSO4).

Proprietățile chimice ale acidului sulfuric concentrat sunt prezentate în tabel.

Orez. 3. Reacția cu zahărul.

Un acid diluat nu oxidează metalele slab active care se află în seria electrochimică după hidrogen. La interacțiunea cu metalele active (litiu, potasiu, sodiu, magneziu), se eliberează hidrogen și se formează o sare. Acidul concentrat prezintă proprietăți oxidante cu metalele grele, alcaline și alcalino-pământoase atunci când este încălzit. Nu există nicio reacție cu aurul și platina.

Acidul sulfuric (diluat și concentrat) la rece nu interacționează cu fierul, cromul, aluminiul, titanul, nichelul. Datorită pasivării metalelor (formarea unei pelicule de oxid protector), acidul sulfuric poate fi transportat în rezervoare metalice. Oxidul de fier este distrus atunci când este încălzit.

Ce am învățat?

Din lecția de clasa a IX-a am învățat despre proprietățile acidului sulfuric. Este un puternic agent oxidant care reactioneaza cu metale, nemetale, compusi organici, saruri, baze, oxizi. Când interacționează cu apa, căldura este eliberată. Acidul sulfuric se obține din oxidul de sulf. Acidul concentrat fără încălzire nu interacționează cu unele metale, ceea ce permite transportul acidului într-un recipient metalic.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.1. Evaluări totale primite: 150.

Este unul dintre cei mai faimoși și răspândiți compuși chimici . Acest lucru se explică în primul rând prin proprietățile sale pronunțate. Formula sa este H2SO4. Este un acid dibazic cu un sulf mai mare de +6.

În condiții normale, acidul sulfuric este un lichid inodor și incolor, cu proprietăți uleioase. A devenit destul de răspândit în tehnologie și în diverse industrii.

Pe acest moment această substanță este unul dintre cele mai importante și mai comune produse ale industriei chimice. În natură, depozitele de sulf nativ nu sunt atât de comune, de regulă, se găsește numai în compuși cu alte substanțe. Extracția sulfului din diverși compuși, inclusiv diverse deșeuri industriale, este în prezent în curs de dezvoltare. În unele cazuri, chiar și gazele pot fi adaptate pentru a produce sulf și diverși compuși cu acesta.

Proprietăți

Acidul sulfuric are un efect dăunător asupra oricăror, scoate apa din ele foarte repede, astfel încât țesuturile și diverși compuși încep să se carbonizeze. Acidul 100% este unul dintre cele mai puternice, în timp ce compusul nu fumează și nu distruge

Reacționează cu toate metalele, cu excepția plumbului. În formă concentrată, începe să oxideze multe elemente.

Utilizarea acidului sulfuric

Acidul sulfuric este utilizat în principal în industria chimică, unde pe baza acestuia se produce azot, inclusiv superfosfat, care este considerat în prezent unul dintre cele mai comune îngrășăminte. Până la câteva milioane de tone din această substanță sunt produse anual.

În metalurgie, H2SO4 este utilizat pentru verificarea calității produselor obținute. La rularea oțelului pot apărea microfisuri; pentru a le detecta, piesa este plasată într-o baie de plumb și gravată cu o soluție acidă 25%. După aceea, chiar și cele mai mici crăpături pot fi văzute cu ochiul liber.

Înainte de aplicarea galvanizării pe metal, acesta trebuie mai întâi pregătit - curățat și degresat. Deoarece acidul sulfuric reacționează cu metalele, dizolvă cel mai subțire strat și, odată cu acesta, sunt îndepărtate orice urmă de contaminare. În plus, suprafața metalică devine mai aspră, ceea ce este mai potrivit pentru placarea cu nichel, crom sau cupru.

Acidul sulfuric este folosit la prelucrarea anumitor minereuri, iar o cantitate semnificativă este necesară în industria petrolului, unde este folosit în principal pentru purificarea diverselor produse. Este adesea folosit în industria chimică, care este în continuă evoluție. Drept urmare, ei găsesc caracteristici suplimentare si metode de aplicare. Această substanță poate fi utilizată pentru producerea de plumb-acid - diferite baterii.

Obținerea de acid sulfuric

Principalele materii prime pentru producerea acidului sunt sulful și diverși compuși pe baza acestuia. În plus, după cum sa menționat deja, utilizarea deșeurilor industriale pentru producția de sulf se dezvoltă acum. În timpul prăjirii oxidative a minereurilor sulfurate, gazele reziduale conțin SO2. Este adaptat pentru a produce acid sulfuric. Deși în Rusia pozițiile de lider sunt încă ocupate de producția bazată pe prelucrarea piritei de sulf, care este arsă în cuptoare. Când aerul este suflat prin arderea piritelor, se formează vapori cu un conținut ridicat de SO2. Precipitatoarele electrostatice sunt folosite pentru a îndepărta alte impurități și vapori periculoși. În prezent, în producție sunt utilizate în mod activ diverse metode de obținere a acidului, iar multe dintre ele sunt asociate cu prelucrarea deșeurilor, deși ponderea industriilor tradiționale este mare.

Unul dintre principalii compuși din industrie - acidul sulfuric are formula chimica H2SO4. Molecula sa este formată din patru atomi de oxigen, doi de hidrogen și unul de sulf. Acest lichid toxic, gros, inodor, uleios este incolor atunci când este purificat și are un gust caracteristic „cupru”. Densitatea în condiții normale este de 1,84 g/cu. vezi Impuritățile conferă produsului brut o culoare gălbuie sau maro-gălbuie.

Compusul fierbe la +296 °C, se topește la +10,3 °C. Cristalele sale sunt higroscopice și îndepărtează în mod activ apa din tot ce este în jur, carbonizează hârtia, lemnul, zahărul. Căldura de hidratare în timpul dizolvării este atât de mare încât face ca amestecul să fiarbă și să stropească. De aceea, în apă se adaugă acid pentru amestecare, și nu invers. Numele antic „vitriol” se referă la secolele XVIII-XIX. când sulful pentru fabricarea prafului de pușcă s-a obținut prin descompunerea piritei în plante vitriol. Și până acum, hidrații cristalini ai sărurilor sale se numesc vitriol.

Medicii și constructorii cunosc de mult gipsul natural - sulfatul de calciu hidratul cristalin. Grădinarii și grădinarii iubesc sulfatul de cupru - un asistent valoros în lupta împotriva diferiților dăunători și boli ale plantelor. Alaunul este indispensabil în fabricarea vopselelor și pentru tăbăcirea pieilor. Sulfatul de sodiu cristalin decahidrat – „sarea lui Glauber” – este utilizat în industria chimică, prelucrarea lemnului și în medicină (agent laxativ și coleretic pentru oameni și animale).

Sulfatul de bariu sau „terci de bariu” are o capacitate unică de a interacționa cu raze X, amânând-o, iar acesta este un mare plus în studiile organelor goale ale corpului uman.

Metode de producție industrială

Pentru o lungă perioadă de timp, ca materie primă a fost folosită pirita minerală naturală - „pirite de sulf”. Astăzi a fost înlocuit cu sulf elementar sau compușii săi: hidrogen sulfurat, săruri - sulfiți și sulfați, precum și deșeuri de gaze de la centralele termice care funcționează pe țiței. Producția are o serie de etape succesive:

1. Obținerea de oxid de sulf (II), dioxid de sulf, prin arderea materiilor prime care conțin sulf sau arderea lor în oxigen.
2. Purificarea fazei gazoase a reactivilor din impuritățile solide.
3. Oxidarea la oxid de sulf (III). Procesul este descris prin ecuația: 2SO2 + O2 = 2SO3.
4. Absorbția de apă: H2O + SO3 = H2SO4.

În volumul total de acizi minerali care sunt produse astăzi de industria chimică, H2SO4 ocupă un loc onorabil. În același timp, este cel mai ieftin, cel mai avansat tehnologic și nu distruge metalele feroase în stare concentrată.

Metoda camera de obtinere

În Evul Mediu, alchimiștii sintetizau așa-numitul ulei de vitriol. metoda camerei. Pentru aceasta, au fost folosite camere mari speciale, de dimensiunea unei încăperi întregi, căptușite cu plumb din interior. Ca urmare a oxidării, suprafețele pereților au fost acoperite cu un strat protector de sulfat de plumb. În timpul arderii în prezența aerului a unui amestec format din sulf și azotat de potasiu, s-a format un reziduu solid de oxizi de azot și săruri de potasiu și s-a eliberat oxid de sulf gazos (III).

Acesta a fost absorbit de apa prezentă în cameră și a făcut posibilă obținerea unui produs de rezistență scăzută, care necesita o concentrare suplimentară. După descoperirea proprietăților catalitice ale oxizilor de azot, metoda camerei a făcut loc unor tehnologii de producție mai puțin intensive și mai eficiente.

Metode moderne de sinteză

„Nu există nicio altă substanță produsă artificial atât de des folosită în tehnologie” - aceste cuvinte ale genialului om de știință rus D. I. Mendeleev caracterizează în mod clar valoarea acidului sulfuric. Astăzi, în producția sa, se folosesc două metode de oxidare a dioxidului de sulf:

• contact, folosind catalizatori solizi;
• turn (azot), unde oxizii gazoși de azot servesc drept catalizatori, iar oxigenul acționează ca un agent oxidant.

În metoda de contact, un amestec de reactanți este trecut printr-un catalizator solid dispus în straturi pentru a crește suprafața. Metoda de azot implică irigarea materiei prime cu apă sau acid diluat în reactoare turn. Prima metodă este mai productivă și mai compactă, face posibilă obținerea unui produs de puritate mai mare la costuri mai mici și înlocuiește treptat concurentul azotos.

Au fost descoperiți mulți acceleratori ai procesului de oxidare. Cel mai mare efect demonstrează oxizii de platină, vanadiu V2O5 și oxizi de fier Fe2O3. Dar primul este scump și otrăvit rapid de impuritățile de arsenic conținute în faza gazoasă SO2. Pentru a menține activitatea catalitică a oxidului de fier, sunt necesare temperaturi peste 600 °C. Catalizatorul de vanadiu este recunoscut ca fiind cel mai economic - este folosit în producție.

Când SO3 este prins în apă, se eliberează multă căldură și produsul fierbe pentru a forma un aerosol. Prin urmare, se folosește acid concentrat 100% și se obține oleum, care este apoi diluat în proporțiile necesare.

Proprietățile chimice ale produsului

Acidul sulfuric ocupa o pozitie privilegiata printre cei mai puternici acizi minerali. O astfel de activitate poate fi caracterizată cu ușurință prin polaritatea ridicată a legăturii moleculare hidrogen-oxigen și, în consecință, prin ușurința ruperii acesteia. Acest lucru dă H2SO4 nu numai o serie de proprietăți comune tuturor compușilor din clasa sa, de exemplu, interacțiunea acizilor cu metalele, ci și calități specifice. Printre principalele proprietăți chimice este de remarcat:

1. Acțiune asupra indicatorilor. Mediul acid al soluțiilor apoase schimbă culoarea turnesolului violet, metil portocaliu și indicatorul universal - devin roșii.
2. reacție de disociere. ÎN soluție apoasă se manifestă proprietățile unui electrolit puternic și, ca urmare a unei disocieri în două etape, compusul se descompune în doi ioni de hidrogen pozitivi cu încărcare unică și un ion sulfat cu o sarcină dublă negativă.
3. interacțiunea cu metalele. Acidul sulfuric diluat poate reacționa cu metalele care se află în seria electrochimică de activitate la stânga hidrogenului. Aceasta produce o sare sulfat, care se numește sulfat și hidrogen. Sulfații sunt incolori, foarte solubili în apă și se cristalizează ușor.
4. Reacția de neutralizare. Ca rezultat al interacțiunii cu bazele solubile și insolubile, se formează sare sulfat și apă. Molecula de H2SO4 are doi atomi de hidrogen, deci acidul este dibazic și sunt necesare două molecule de bază pentru neutralizarea completă.
5. Interacțiunea cu oxizii bazici. Compușii oxigenați ai metalelor mono și divalente (MgO, FeO, Li2O, Na2O) participă și ei la reacția de neutralizare. În acest caz, sulfatul metalic se formează din compoziția oxidului și a apei.
6. Reacții de schimb cu sărurile acizilor mai slabi sau volatili. Are loc deplasarea și rezultatul este o sare sulfat și un acid (sau se eliberează un gaz volatil și apa rămâne în soluție). Precipitarea unui precipitat alb insolubil BaSO4 este reacție calitativă pentru ionii sulfat.

Proprietăți specifice ale soluțiilor concentrate datorită caracteristicilor structurale ale formulei acidului sulfuric: în molecula de H2SO4, atomul de sulf încărcat pozitiv se află în a patra stare de oxidare maximă. Prin urmare, poate accepta doar electroni și poate conferi proprietăți oxidante ridicate compusului. Merită remarcat unele dintre ele:

1. Oxidarea majorității metalelor, inclusiv a celor pasive (zinc și cupru). În aceste reacții, hidrogenul nu mai este eliberat, iar H2SO4 este redus la hidrogen sulfurat, sulf sau oxid de sulf (II). Aceasta este determinată de concentrația componentelor inițiale și de locul pe care metalul îl ocupă în seria electrochimică de activitate. Excepțiile sunt aurul, fierul, aluminiul și platinoizii, astfel încât rezervoarele din oțel sunt folosite pentru transportul rutier și feroviar.
2. Oxidarea multor nemetale. Ca rezultat al reacției, nemetalul formează un compus cu numărul maxim de oxidare, iar H2SO4 este redus la oxid de sulf (IV).
3. Oxidarea compușilor complecși. Când sărurile de potasiu ale acizilor hidrohalici (KBr sau KI) sunt tratate, se formează o sare sulfat și se eliberează un halogen liber. Ionii de clor nu sunt oxidați la clor și vă permit să obțineți acid clorhidric reacție de schimb.
4. Deshidratare materie organică. Apa legată chimic se îndepărtează cu ușurință din grupările hidroxil în prezența H2SO4 concentrat: din alcoolul etilic se formează etilena. Carbonizarea carbohidraților se explică și prin deshidratare.

Este interesant că în natură acest acid caustic se găsește într-o formă pură 100%: pe insula italiană Sicilia există Lacul unic moartea, de care nici insectele și păsările nu se apropie. În aceste locuri, disulfura de fier din Scoarta terestra actioneaza ca materie prima pentru sinteza H2SO4, iar produsul curge chiar de jos! vulcani activi contribuie de asemenea - ei aruncă emisii de acid sulfuric în atmosfera pământului, care provoacă daune ireparabile mediu inconjuratorși provoacă schimbări climatice semnificative.

Aplicarea în economia națională

Realizările în chimie au servit întotdeauna progresului științific și tehnologic. Puterea mare de oxidare a permis H2SO4 să devină o componentă importantă într-o serie de industrii. Este folosit:

• extracția elementelor rare (purificarea minereurilor de uraniu, iridiu, zirconiu și osmiu);
• producția de îngrășăminte minerale, fire cu înaltă moleculă, vopsele și produse pirotehnice;
• sinteza anorganică a sărurilor și acizilor;
• industriile textile si piele;
• petrochimie și prelucrarea metalelor;
• industria alimentară (aditiv-emulgator E513);
• industria auto (electrolitul din baterii);
• distilarea apei (reactiv pentru refacerea rășinilor în filtre).

Separat, merită menționat sinteza organică industrială - o sursă de esteri și alcooli, detergenți sintetici și fibre artificiale. Sunt de neconceput reacții de deshidratare, hidratare, sulfonare, alchilare. Instalațiile de prelucrare a metalelor curăță suprafețele produselor de oxizii formați în timpul încălzirii puternice. Dar principalul segment de consum este fabricarea de îngrășăminte minerale (mai ales - îngrășăminte fosfatice). Din acest motiv, se recomandă amplasarea fabricilor de acid sulfuric în apropierea întreprinderilor producătoare de aceste produse chimice valoroase.

Toate caracteristicile pozitive de mai sus ar fi incomplete dacă nu vă amintiți asta acidul sulfuric și oleum sunt periculoase, produse extrem de agresive. Aerosolii de acid atmosferic se formează periodic ca urmare a emisiilor de la instalațiile metalurgice și chimice și cad sub formă de precipitații. Ele afectează pielea și mucoasele, ceea ce duce la dificultăți de respirație, provoacă tuse și boli bronhopulmonare cu edem laringian.

Contactul cu pielea provoacă arsuri chimice., severitatea lor depinde direct de concentrația și zona de contact. La înghițire, apar dureri ascuțite în gură și esofag, apoi vărsăturile, tusea, respirația devin dificile și activitatea cardiacă este slăbită, iar o doză de 5 mg este considerată fatală. Primul ajutor pentru otrăvirea cu vapori este de a oferi aer proaspăt și de a spăla membranele mucoase cu o soluție de sifon. Când se răspândește pe piele, zona afectată este abundentă irigată cu apă, iar înghițirea necesită lavaj gastric și aport de apă de var.

Acid sulfuric - produs esential industria chimica. Formula acidului sulfuric este H2SO4. Lichid uleios incolor, mai greu decât apa. Când este amestecat cu apă, se formează hidrați, are loc o încălzire puternică, de aceea este strict interzisă turnarea apei în acid sulfuric concentrat. Acidul sulfuric trebuie turnat în apă într-un flux subțire cu agitare constantă.

Acidul sulfuric elimină apa din materia organică, carbonizându-le. În industrie, capacitatea acidului sulfuric concentrat de a lega apa este folosită pentru a usca gazele.

Acidul sulfuric este un electrolit puternic; se disociază complet în soluție apoasă. Colorează roșu indicatorii turnesol și metil portocaliu.

Strict vorbind, un ion de hidrogen este separat (disociarea de-a lungul celei de-a doua etape este foarte mică):

H 2 SO 4 \u003d H + + HSO 4 -

Metalele situate într-o serie de tensiuni la stânga hidrogenului înlocuiesc hidrogenul din soluțiile de acid sulfuric:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (se formează o sare - sulfat de zinc)

Agentul de oxidare în această reacție este hidrogenul acidului:

Zn0 + H2 +1 SO4 = Zn +2SO4 + H20

Acidul sulfuric concentrat interacționează atunci când este încălzit și cu metalele din dreapta hidrogenului, cu excepția aurului și a platinei. Sulful va fi agentul de oxidare. În reacție cu cuprul, acesta este redus la oxid de sulf (IV):

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (se eliberează gaz incolor)

cu indicarea stărilor de oxidare:

Cu 0 + 2H 2 S +6 O 4 = Cu +2 SO 4 + S +4 O 2 + 2H 2 O

La o concentrație apropiată de 100% acidul sulfuric pasivează fierul, reacția nu are loc.

Cu oxizii metalici, reacția continuă cu formarea de sare și apă:

MgO + H2SO4 \u003d MgSO4 + H2O

sub formă ionică (nu descompuneți oxizii în ioni!):

MgO + 2H + + SO 4 2− = Mg 2+ + SO 4 2− + H 2 O

MgO + 2H + = Mg2+ + H2O

Acidul sulfuric reacționează cu bazele pentru a forma sare și apă:

2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

sub formă ionică:

2Na + + 2OH − + 2H + + SO 4 2− = 2Na + + SO 4 2− + 2H 2 O

OH - + H + \u003d H2O

O reacție calitativă la ionul sulfat este interacțiunea cu sărurile de bariu - un precipitat cristalin alb de sulfat de bariu, insolubil în acid azotic, precipită:

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

2H + + SO 4 2− + Ba 2+ + 2Cl − = BaSO 4 ↓ + 2H + + 2Cl −

SO 4 2− + Ba 2+ = BaSO 4 ↓

Acidul sulfuric este folosit pentru a produce mulți acizi, deoarece îi înlocuiește din săruri. În laborator, așa se poate obține acidul clorhidric (când este încălzit, urmat de dizolvarea acidului clorhidric eliberat în apă), etc.:

2NaCl + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl

ecuația ionică redusă:

CI - + H + = HCI

Acidul sulfuric este folosit în industrie pentru curățarea produselor petroliere, a suprafețelor metalice înainte de acoperire, curățarea (rafinarea) cuprului, în producția de îngrășăminte, glucoză etc.

2. Obținerea și colectarea dioxidului de carbon. Dovada prezenței acestui gaz în vas

Dioxidul de carbon este produs în laborator prin turnare

1. acid clorhidric în cretă:
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. acid clorhidric sau sulfuric la sodă:
   Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

Închidem eprubeta unde are loc reacția cu un dop cu tub de evacuare a gazului. Coborâm tubul în balon (dioxidul de carbon este mai greu decât aerul), este de dorit să acoperim gâtul cu o bucată de vată.

Demonstrăm existența dioxid de carbon, turnând în balon o soluție limpede de apă de var, se agită. Apa de var devine tulbure din cauza formării de carbonat de calciu insolubil:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O

Cu acizi diluați, care prezintă proprietăți oxidante datorităioni de hidrogen(acizi sulfuric, fosforic, sulfuros diluați, toți acizii anoxici și organici etc.)

reacţionează metalele:
situat într-o serie de tensiuni la hidrogen(aceste metale sunt capabile să înlocuiască hidrogenul din acid);
formându-se cu acești acizi săruri solubile(sarea protectoare nu se formează pe suprafața acestor metale)
film).

Ca urmare a reacției, săruri solubile si iesi in evidenta hidrogen:
2A1 + 6HCI \u003d 2A1C1 3 + ZN 2
M g + H 2 SO 4 \u003d M gS O4 + H2
razb.
DIN u + H2S04 → X (deoarece C u se află după H 2)
razb.
Pb + H2 SO 4 → X (deoarece Pb SO 4 insolubil in apa)
razb.
Unii acizi sunt agenți oxidanți datorită elementului care formează un reziduu acid, printre care acidul sulfuric concentrat, precum și acidul azotic de orice concentrație. Astfel de acizi se numesc acizi oxidanți.

Proprietățile oxidante ale reziduurilor acide sunt mult mai puternice decât cele ale hidrogenului H, prin urmare acizii azotic și sulfuric concentrat interacționează cu aproape toate metalele situate în seria de tensiuni atât înainte, cât și după hidrogen, altele decât aurulȘi platină. Deoarece agenții de oxidare în aceste cazuri nu sunt reziduuri acide (datorită atomilor de sulf și azot în cele mai înalte stări de oxidare) și nu nehidrogen H, atunci în interacțiunea acizilor sulfuric și azotic concentrat din metalele nu eliberează hidrogen. Metalul sub acțiunea acestor acizi este oxidat la stare de oxidare caracteristică (stabilă).și formează o sare, iar produsul reducerii acidului depinde de activitatea metalului și de gradul de diluție al acidului

Interacțiunea acidului sulfuric cu metalele

Acizii sulfuric diluați și concentrați se comportă diferit. Acidul sulfuric diluat se comportă ca un acid obișnuit. Metale active din seria de tensiune din stânga hidrogenului

Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

înlocuiți hidrogenul din acidul sulfuric diluat. Vedem bule de hidrogen atunci când acid sulfuric diluat este adăugat într-o eprubetă cu zinc.

H 2 SO 4 + Zn \u003d Zn SO 4 + H 2

Cuprul se află în seria tensiunilor după hidrogen - prin urmare, acidul sulfuric diluat nu acționează asupra cuprului. Și în acidul sulfuric concentrat, zincul și cuprul se comportă în acest fel...

Zincul este un metal activ pot fi formă cu concentrat acid sulfuric, dioxid de sulf, sulf elementar și chiar hidrogen sulfurat.

2H 2 SO 4 + Zn \u003d SO 2 + ZnSO 4 + 2H 2 O

Cuprul este un metal mai puțin activ. Când interacționează cu acidul sulfuric concentrat, acesta îl reduce la dioxid de sulf.

2H2SO4 conc. + Cu \u003d SO 2 + CuSO 4 + 2H 2 O

În eprubete cu concentrat Acidul sulfuric eliberează dioxid de sulf.

Trebuie avut în vedere faptul că diagramele indică produse al căror conținut este maxim dintre posibilii produși de reducere a acidului.

Pe baza schemelor de mai sus, vom compune ecuațiile pentru reacții specifice - interacțiunea cuprului și magneziului cu acidul sulfuric concentrat:
0 +6 +2 +4
DIN u + 2H 2 SO 4 \u003d C uSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
conc.
0 +6 +2 -2
4M g + 5H 2 SO 4 \u003d 4M gSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
conc.

Unele metale ( Fe. AI, Cr) nu interacționează cu acizii sulfuric și azotic concentrați la temperatură obișnuită, asa cum se intampla pasivare metal. Acest fenomen este asociat cu formarea unui film de oxid subțire, dar foarte dens pe suprafața metalului, care protejează metalul. Din acest motiv, acizii azotic și acizii sulfuric concentrați sunt transportați în recipiente de fier.

Dacă metalul prezintă stări variabile de oxidare, atunci cu acizii care sunt agenți oxidanți datorită ionilor H + formează săruri în care starea sa de oxidare este mai mică decât stabilă, iar cu acizii oxidanți, săruri în care starea sa de oxidare este mai stabilă:
0 +2
F e + H 2 SO 4 \u003d F e SO 4 + H 2
0 razb. + 3
F e + H 2 SO 4 \u003d F e 2 (SO 4) 3 + 3 SO 2 + 6H 2 O
conc

I.I. Novoshinsky
N.S.Novoshinskaya