Серная кислота .

1. Серная кислота.

2. Введение. Из сернокислого железа готовили чернила, использовали его при крашении тканей, в иконописи, при золочении, обработке кожи и в медицине. Впервые разрешение на производство серной кислоты и "духа купоросного", т.е. серного ангидрида, было дано Петром I в 1718 г. В конце XVIII в. отдельные заводы изготовляли в год по 1-2т. Своим появлением на свет серная кислота обязана арабскому алхимику Джабиру ибн Хайяну (Геберу), жившему в VIII–IX вв. До XIV в. Первое современное промышленное производство серной кислоты "контактным методом" было создано в России на Тентелевском химическом заводе в Санкт-Петербурге в 1903 году На Руси серная кислота появилась в XVII в. Первые заводы по производству квасцов были построены на Руси в XVIII веке. Пирит в природе под действием кислорода и воды постепенно окисляется и образует сульфаты двух- и трехвалентного железа и серную кислоту Она производилась для нужд аптек и алхимических лабораторий.

3. Физические свойства. • бесцветная маслянистая жидкость, застывающая в кристаллическую массу при +10 °С. • серная кислота имеет обычно плотность 1,84 г/см3 . Строение моногидрата • температуракипения 269,2ºС. • температура плавления моногидрата равна 10,37 °С

4. Химические свойства. Оченьсильнаядвухосновнаякислота . Растворяется в воде во всех соотношениях . 100%-я серная кислота является ионизирующим растворителем. Серная кислота дает два ряда солей: средние — сульфаты и кислые — гидросульфаты, а также эфиры. Температура кипения растворов H2SO4 Довольно сильный окислитель. Разбавленная кислота взаимодействует со всеми металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений левее водорода, с выделением водорода. Взаимодействует с основными оксидами, гидрооксидами, обменные реакции с солями. Давление водяного пара над растворами H2SO4

5. Взаимодействия серной кислоты. • Взаимодействие с металлами. 3.Взаимодействие с неметаллами. 2. Взаимодействия с основными оксидами и основаниями. Может окислять неметаллы, например: S+2H2SO4=3SO2+2H2O H2SO4 образует два типа солей: средние соли – сульфаты и кислые соли – гидросульфаты. Может проявляться как восстановитель: 2KBr+2H2SO4=Br2+SO2+K2SO4+2H2O CuO + H2SO4= CuSO4 + H2O сульфат меди 2КОН+Н2SO4 = K2SO4+2H2O сульфат калия КОН+Н2SO4 = KHSO4+H2O гидросульфат калия Al2O3+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3Н2О сульфат алюминия

6. 4. Взаимодействие с солями. 5. Взаимодействие с водой. Качественная реакция на сульфат и сульфит-ионы – реакция с растворимой солью бария. Возьмем растворы сульфата и сульфита натрия и добавим в пробирки раствор хлорида бария. BaCl2 + Na2SO3 = BaSO3↓ + 2NaCl BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl В двух пробирках появляются белые кристаллические осадки сульфата бария и сульфита бария. При растворении в воде серная кислота активно взаимодействует с ней, образуя гидраты: nH2O+H2SO4=H2SO4·nH2O С некоторыми солями серная кислота вступает в реакции обмена, например: СаСО3+Н2SO4 = CaSO4‌‌+СО2↑+Н2О КСl2+H2SO4 = КSO4↓+2HCl В водном растворе серная кислота является очень сильной. Безводная серная кислота является слабой. Сначала вода, Потом кислота, А иначе беда!

7. Гигроскопичность серной кислоты. Взаимодействие серной кислоты с органическими веществами. • Возьмем сахар – это органическое вещество сахароза. C12H22O11. Молекула сахарозы состоит из атомов углерода, водорода и кислорода. Добавим в сахарную пудру воды и прильем концентрированную серную кислоту. Через несколько секунд начинается бурная реакция. • Концентрированная серная кислота жадно набирает воду отовсюду и способна для этого даже разрушать молекулы. Древесина состоит из множества органических веществ, среди которых – целлюлоза (C6H7O2(OH)3)n . Концентрированная серная кислота разрушает органические молекулы, отнимая водород и кислород – составляющие воды. Разрушение органических молекул сопровождается выделением свободного углерода. Поэтому лучинка при соприкосновении с концентрированной серной кислотой чернеет, обугливается. Кислота ведет себя, как обезвоживающий агент. Если поставить открытую емкость концентрированной серной кислотой в помещении, через некоторое время объем жидкости заметно увеличится: кислота будет притягивать влагу из воздуха. Выделяется уголь и газы: сернистый SO2 и углекислый CO2. Газы вспучивают смесь, и она поднимается в стакане. Кислота ведет себя, как дегидратирующий агент – вещество, отбирающее воду из соединений, и как окислитель.

8. Производство серной кислоты. 1-я стадия. Печь для обжига колчедана. Получение оксида серы II: 4FeS2 + 11O2 --> 2Fe2O3 + 8SO2 + Q 3-я стадия. Поглотительная башня: Получение олеума nSO3 + H2SO4(конц) --> (H2SO4 · nSO3)(олеум) 2-я стадия. Получение серного ангидрида (450°С - 500°С; катализатор V2O5): 2SO2 + O2 <--> 2SO3

9. Сорта серной кислоты. Токсическое действие. Серная кислота и олеум — чрезвычайно агрессивные вещества, поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель. - Серную кислоту выпускают нескольких сортов. Они отличаются концентрацией и количеством примесей. Поражающая концентрация паров серной кислоты 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин). Сорта: - купоросное масло - 92,2 - 92,5% чистой кислоты - аккумуляторная кислота - 91-92% чистой кислоты - для особых целей выпускают олеум - 60%

10. Дополнительные сведения. Адское озеро. Мельчайшие капельки серной кислоты могут образовываться в средних и верхних слоях атмосферы в результате реакции водяного пара и вулканического пепла, содержащего большие количества серы. Получившаяся взвесь, из-за высокого альбедо облаков серной кислоты, затрудняет доступ солнечных лучей к поверхности планеты. Поэтому после особо сильных вулканических извержений могут произойти значительные изменения климата. Это место без преувеличения можно назвать адским - здесь, в кратере вулкана Иджен на острове Ява, расположено большое горячее озеро серной кислоты, по берегам которого местные жители в нечеловеческих условиях добывают серу. Например, в результате извержения вулкана Ксудач (п-ов Камчатка, 1907 г.) повышенная концентрация пыли в атмосфере держалась около 2 лет, а характерные серебристые облака серной кислоты наблюдались даже в Париже. Взрыв вулкана Пинатубо в 1991 году, отправивший в атмосферу 3·107 тонн серы, привёл к тому, что 1992 и 1993 года были значительно холоднее, чем 1991 и 1994. Носильщики серы набивают по 70 - 80 кг сырья в специальные корзины, неся их в одну ходку. Дневная зарплата работника - около 5 долларов. Средняя продолжительность жизни индонезийского добытчика серы составляет 30 лет...

11. Заключение. Серная кислота – важнейший продукт химической промышленности. Серную кислоту применяют: • - в производстве минеральных удобрений; • - как электролит в свинцовых аккумуляторах; • - в металлургии при прокате стали; • - для получения различных минеральных кислот и солей; • - в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих веществ и взрывчатых веществ; • - в текстильной, кожевенной отраслях промышленности; • - в металлообрабатывающей промышленности; • - используется как осушитель воздуха; • - в нефтяной промышленности; • в пищевой промышленности; • в промышленном органическом синтезе в реакциях.

12. 1. Формула серной кислоты: а. H2SO3б. H2S в. H2SO4г. SO3 2. Лакмус в растворе серной кислоты: а. красный б.синий в.фиолетовый г.малиновый 3. Свойство, характерное для серы: а. хорошо растворима в воде б. имеет металлический блеск в. твёрдое вещество жёлтого цвета г. проводит электрический ток 4. Пара ионов, которая может одновременно находиться в растворе: а. H+ и SiO2- б. Cu2+ и OH- в.H+ и SO2-4 г. Ag+ и Cl- 5. Пирит имеет формулу: а.Na2SO4*10H2O б. FeS в. FeS2 г. Na2S 6. Раствор SO3 в 100%-ной серной кислоте называют: а. царской водкой б. плавиковой кислотой в. олеумом г. олеиновой кислотой 7. Разбавленная серная кислота реагирует с а. Zn б. H2O в. Cu г. P2O5 8. Качественная реакция на сульфат-ионы: а. SO42- + 2H+= SO3↓+ H2O б. Ba2+ + SO42-= BaSO4↓ в. Ba2+ + SO32- = BaSO3↓ г. 2NH4++ SO42- = 2NH3↑ + H2SO4 Тест.