Сумпорна киселина: карактеристике и функције ове супстанце

Сви смо чули за сумпорну киселину, чак и у пролазу. Ова изузетно нагризајућа и опасна супстанца је хемијско једињење које се највише производи на свету. Нарочито је важан у нафтној индустрији, обради челика, производњи експлозива, детерџената и пластике и синтези ђубрива.

Без сумпорне киселине такође не би било могуће напајати дрвну и папирну индустрију, многе процесе у текстилним фабрикама или производњу батерија. Не можемо заборавити ни његову улогу у хемијској индустрији, јер је она неопходна за синтезу других киселина и сулфата виталних за одређене процесе.

Другим речима, друштво не би било онакво какво га познајемо без сумпорне киселине, јер се игра основни задаци у хемијској индустрији, у нафтној индустрији и на пољопривредном пољу, између осталог ствари. Међутим, нису сва једињења сумпора подједнако позната. Овде обраћамо пажњу на једну много мање познату општој популацији: сумпорну киселину..

• Повезани чланак: „11 врста хемијских реакција“

Шта је сумпорна киселина?

Сумпорна киселина, такође позната као пиросулфурна киселина или олеум, је оксакиселина сумпора

. Израз "оксацид" односи се на било коју киселину која у свом саставу садржи кисеоник, посебно ону која У својој хемијској структури имају најмање један атом водоника (Х), један атом кисеоника (О) и променљиви елемент, био он овај Кс.

Сумпорна киселина је главна компонента димне сумпорне киселине или олеума, чија ћемо својства и употребу објаснити у наредним одељцима. За сада нам остаје да је његова хемијска структура Х2СО7. То значи да се састоји од два атома водоника (Х2), 7 кисеоника (О7) и два сумпора (С2). Сумпорна киселина, која се користи, има два атома водоника, један сумпор и четири кисеоника (Х2СО4).

Такође је занимљиво нагласити да ова киселина има моларну масу 178,13 г · мол - 1 и да је тачка топљења 36 степени, температура која означава промену из чврстог у течно стање. Постоје и друге киселине са истом формулом „Х2О · (СО3) к“, мада их данас није могуће изоловати у експерименталним условима.

• Можда ће вас занимати: „15 физичких и хемијских својстава воде“

Карактеристике Олеума

Као што смо рекли, сумпорна киселина је главна компонента димне сумпорне киселине, такође познате као олеум. Формула овог раствора је иСО3 · Х2О, где је „и“ укупна моларна маса дела сумпорног триоксида (СО3). Међутим, може се означити и номенклатуром „Х2СО4 · кСО3“, где се „к“ односи на садржај моларног слободног сумпорног триоксида. Када је к = 1 и и = 2, добија се формула Х2С2О7, или иста формула дисулфурне киселине.

Можда звучи сложено, али имајте на уму следећу идеју: раствор олеума може имати различита својства у зависности од процента концентрације сумпорна киселина и поменута конформација доводи до сумпорне киселине која се јавља у чврстом облику до 36 степени температуре животне средине. Колико год читав овај конгломерат хемијски звучао занимљиво, неопходно је то нагласити сумпорна киселина се ретко користи у лабораторијским условима или у индустријским процесима.

Олеум се синтетише кроз „контактни процес“, где се сумпору додају групе кисеоника (С + О3, СО3), а затим се раствара у концентрату сумпорне киселине (Х2СО4). Можда би се хемичар повукао за косу да види тако велико поједностављење, али у информативне сврхе узимамо лиценцу да вам покажемо обједињавање оба концепта:

Тако се типични олеум или сумпорна киселина гради сумпором у који су додати кисеоник и концентрована сумпорна киселина. У свету хемије, на крају је све такође ствар математичког знања.

Функције и корисности ове супстанце

Једном када смо сецирали хемијску природу овог сложеног решења, можемо истражити његову употребу, мада накратко.

1. Производња сумпорне киселине

Иако звучи контраинтуитивно, решење које захтева сумпорну киселину за његову синтезу може бити корисно за производњу саме сумпорне киселине.

Због високе енталпије хидратације (промена енталпије када се један мол јона довољно отопи воде дајући разређени раствор), олеум се може разблажити у води да би се добила концентрована сумпорна киселина додатни.

Супротно томе, ако би се СО3 додао директно у воду, настао би гасовити филм сумпорне киселине са којим је веома тешко руковати.

@имаге (28510)

2. Транспортни посредник

Како се олеум налази у чврстом стању до 36 степени температуре, може бити корисна за транспорт сумпорне киселине у камионима цистернама, између рафинерија нафте и разних индустрија. Једном када стигне на одредиште, олеум се може вратити у своје течно стање. У сваком случају, овај поступак се мора изводити врло пажљиво, јер прегревање материјала (прегревање) премашује сигурносне границе.

Поред тога, олеум или сумпорна киселина су мање корозивни од сумпорне киселине која се користи када дође у контакт са металима, јер нема слободних молекула воде који могу да нападну ове површине. Из тог разлога, течна сумпорна киселина се понекад бира и за синтезу за транспорт између сложених цевовода. Због своје способности да се "врати" у концентровану сумпорну киселину и лакоће преласка из чврстог у течно стање, олеум има много примена у транспортној арени.

3. Сумпорна киселина у индустрији експлозива

Олеум такође користи се у синтези експлозива, са значајним изузетком нитроцелулозе. То је због чињенице да се раствори азотне киселине (НО3) и сумпорне киселине (Х2СО4), који се могу или не морају добити коришћењем сумпорна киселина) садрже значајне количине воде, што их чини мало корисним у многим производним процесима експлозив.

4. Употреба у проучавању органске хемије

Олеум је агресивно и високо корозивно реактивно средство, корисно као интермедијер у одређеним хемијским реакцијама.

Резиме

Укратко, на сумпорну киселину се може гледати као на међупродукт сумпорне киселине, упркос томе што је у првом реду изведена из реакција које је захтевају. Како се природно јавља у чврстом стању, погодан је за сигуран транспорт у многим секторима индустрије који природно рукују Х2СО4. Употреба овог једињења у течном облику је такође веома занимљива, јер је мање корозивно од сумпорне киселине, што генерише мање оштећења на цевима и другим металним облогама.

Опет се враћамо на идеју да је сумпорна киселина есенцијална у пољопривреди, дрвној, текстилној, нафтној индустрији и многим другим гранама. Стога, иако сумпорна киселина није нарочито корисна као директно применљиво једињење на терену лабораторији, пружа одређену пластичност приликом транспорта, пречишћавања и обраде саме киселине сумпорна.