Svavelsyra: egenskaper och funktioner hos detta ämne

Vi har alla hört talas om svavelsyra, även i förbigående. Denna extremt frätande och farliga substans är den mest producerade kemiska föreningen i världen. Det är särskilt viktigt inom petroleumsindustrin, behandling av stål, tillverkning av sprängämnen, rengöringsmedel och plast och vid syntes av gödselmedel.

Utan svavelsyra skulle det inte heller vara möjligt att driva trä- och pappersindustrin, många processer i textilfabrikerna eller produktion av batterier. Inte heller kan dess roll i den kemiska industrin glömmas bort, eftersom den är nödvändig för syntes av andra syror och sulfater som är avgörande för vissa processer.

Med andra ord skulle samhället inte vara som vi känner till utan svavelsyra, eftersom det spelar viktiga uppgifter inom den kemiska industrin, inom oljeindustrin och inom jordbruksområdet, bland många andra saker. Emellertid är inte alla svavelföreningar lika välkända. Här uppmärksammar vi en mycket mindre bekant för allmänheten: svavelsyra..

• Relaterad artikel: "De 11 typerna av kemiska reaktioner"

Vad är disulfuric acid?

Svavelsyra, även känd som pyrosvavelsyra eller oleum, är en svavelsyra. Uttrycket "oxsyra" avser vilken syra som helst som innehåller syre i dess sammansättning, särskilt de som har i sin kemiska struktur minst en väteatom (H), en syreatom (O) och ett variabelt element, vare sig det är denna X.

Svavelsyra är huvudkomponenten i rökande svavelsyra eller olja, vars egenskaper och användningsområden vi kommer att förklara i framtida avsnitt. För närvarande har vi kvar att dess kemiska struktur är H2SO7. Detta innebär att den består av två väteatomer (H2), sju syre (O7) och två svavel (S2). Svavelsyra som används för sin del har två väteatomer, en svavel och fyra syre (H2SO4).

Det är också intressant att betona att denna syra har en molmassa på 178,13 g · mol - 1 och att dess smältpunkt är 36 grader, en temperatur som markerar förändringen från ett fast till flytande tillstånd. Det finns andra syror med samma formel "H2O · (SO3) x", även om dessa inte kan isoleras under experimentella förhållanden idag.

• Du kanske är intresserad av: "De 15 fysikaliska och kemiska egenskaperna hos vatten"

Oleums egenskaper

Som vi har sagt, svavelsyra är huvudkomponenten i rökande svavelsyra, även känd som oleum. Formeln för denna lösning är ySO3 · H2O, där ”y” är den totala molmassan för svaveltioxiden (SO3). Det kan emellertid också betecknas med nomenklaturen "H2SO4 · xSO3", där "x" avser halten molfri svaveltrioxid. När x = 1 och y = 2 erhålls formeln H2S2O7, eller vad som är densamma, för svavelsyra.

Det kan låta komplext, men behåll följande idé: en oleumlösning kan ha olika egenskaper beroende på procentandelen koncentration av svavelsyra och den ovan nämnda konformationen ger upphov till svavelsyra, som förekommer i fast form upp till 36 grader temperatur miljö. Så intressant som hela detta konglomerat låter på en kemisk nivå, i alla fall är det nödvändigt att betona det svavelsyra används sällan i laboratorieinställningar eller industriella processer.

Oleum syntetiseras genom en "kontaktprocess", där syregrupper tillsätts svavel (S + O3, SO3) och sedan löses det i ett svavelsyrakoncentrat (H2SO4). Kanske skulle en kemist dra i håret för att se en så stor förenkling, men för informationsändamål tar vi licensen för att visa dig föreningen av båda begreppen:

Således byggs den typiska oleum- eller svavelsyran med svavel till vilket syre och koncentrerad svavelsyra har tillsatts. I kemivärlden är allt i slutändan också en fråga om matematisk kunskap.

Funktioner och verktyg för detta ämne

När vi väl har dissekerat den kemiska naturen hos denna komplexa lösning kan vi utforska dess användningsområden, om än kort.

1. Svavelsyraproduktion

Även om det låter kontraintuitivt, en lösning som kräver svavelsyra för sin syntes kan vara användbar för själva produktionen av svavelsyra.

På grund av dess höga hydratiseringshalpi (förändring i entalpi när en mol joner löser sig tillräckligt vatten för att ge en utspädd lösning) kan oljan spädas i vatten för att producera koncentrerad svavelsyra ytterligare.

Tvärtom, om SO3 tillsattes direkt till vattnet, skulle det bilda en gasfilm av svavelsyra som är mycket svår att hantera.

@image (28510)

2. Transportförmedlare

Eftersom oleum presenteras i fast tillstånd upp till 36 grader temperatur, kan vara användbart för transport av svavelsyra i tankbilar, mellan oljeraffinaderier och olika industrier. När den väl har nått sin destination kan oleumet återgå till sitt flytande tillstånd. I vilket fall som helst måste denna process utföras mycket noggrant, eftersom överhettning av materialet (överhettning) överskrider säkerhetsgränserna.

Dessutom är olja eller svavelsyra mindre frätande än svavelsyra vid användning när den kommer i kontakt med metaller, eftersom det inte finns några fria vattenmolekyler som kan angripa dessa ytor. Av denna anledning väljs ibland också flytande disulfurinsyra för att syntetiseras för transport mellan komplexa rörledningar. På grund av dess förmåga att "återgå" till koncentrerad svavelsyra och dess lätthet att byta från fast till flytande tillstånd har oleum många användningsområden inom transportområdet.

3. Svavelsyra i sprängämnesindustrin

Oleum också används vid syntes av sprängämnen, med det anmärkningsvärda undantaget nitrocellulosa. Detta beror på det faktum att lösningar av salpetersyra (NO3) och svavelsyra (H2SO4, som kan eller inte kan erhållas med hjälp av svavelsyra) innehåller betydande mängder vatten, vilket gör dem till liten nytta i många tillverkningsprocesser av explosiva varor.

4. Använd i studien av organisk kemi

Oleum är ett aggressivt och mycket frätande reaktivt medel, användbart som mellanprodukt i vissa kemiska reaktioner.

Återuppta

Sammanfattningsvis kan svavelsyra ses som en mellanprodukt av svavelsyra, trots att den härrör från reaktioner som kräver det i första hand. Eftersom det förekommer naturligt i fast tillstånd är det lämpligt för säker transport i många branscher som hanterar H2SO4 naturligt. Användningen av denna förening i flytande form är också väldigt intressant, eftersom den är mindre frätande än svavelsyra och ger mindre skador på rör och andra metallbeläggningar.

Återigen återgår vi till tanken att svavelsyra är väsentlig inom jordbruks-, trä-, textil-, oljeindustrin och många andra grenar. Även om disulfurinsyra inte är särskilt användbar som en direkt applicerbar förening på fältet laboratorium, ger det en viss plasticitet vid transport, raffinering och behandling av själva syran svavel.