WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Оксиген і сульфур - Реферат

Оксиген і сульфур - Реферат

треба швидко змити її великою кількістю води, після чого нейтралізувати розчином соди і знову змити водою.
Пам'ятайте таке правило:
не можна воду доливати до концентрованої сульфатної кислоти! Для розбавляння кислоту треба доливати доводи невеликими порціями.
Хімічні властивості сульфатної кислоти багато в чому залежать від її концентрації. В лабораторіях та промисловості використовують розбавлену і концентровану сульфатну кислоту, хоча такий поділ дещо умовний.
Розбавлена сульфатна кислота виявляє всі хімічні вла-стивості, характерні для кислот.
1. Дисоціація кислоти. Сульфатна кислота двохосновна, належить до сильних кислот. У водних розчинах вона дисоціює на йони за двома ступенями (за першим - практично повністю):
І ступінь Н2SO4 H+ + HSO4- - гідросульфат-іон
II ступінь НSO4- H++SO4 2- - сульфат-іон
Ось чому в процесі нейтралізації розчинів сульфатної кислоти H2SO4 утворюються два ряди солей: середні солі - сульфати і кислі солі -гідросульфати.
2. Взаємодія з основами. Якщо у пробірку з розбавленою сульфатною кислотою добавити дві-три краплі фіолетового лакмусу, розчин набуває червоного забарвлення (кисле середовище). Потім у цю пробірку доливатимемо краплями розчин гідроксиду натрію доти, доки вміст пробірки набуде фіолетового забарвлення (нейтральне середовище):
2NаОН + Н2SO4 = Nа2SO4 + 2Н2O
сульфат натрію
Якщо ж розчину лугу NаОН не вистачає для нейтралізації усієї кислоти, то сіль, що утворюється, буде кислою:
NаОН + Н2SO4 = NаНSO4 + H2O
гідросульфат
натрію
Отже, гідросульфати утворюються тоді, коли кислота береться у надлишку.
Більшість сульфатів добре розчиняються у воді. Мало-розчинним є сульфат кальцію СаSO4, ще менше розчиняється сульфат плюмбуму РbSO4 і практично нерозчинним є сульфат барію ВаSO4 (див. таблицю розчинності).
3. Взаємодія з оксидами металів. Сульфатна кислота реа-гує з оснбвними та амфотерними оксидами, утворюючи солі, наприклад:
МgО + Н2SO4 = МgSO4 + Н2О
ZnO + Н2SO4 = ZnSO4 + H2O
4. Взаємодія з солями. Сульфатна кислота сильна і нелетка, одна з найстійкіших із відомих мінеральних кислот. Вона може вступати в реакцію обміну з солями, утвореними слабкішими або леткими кислотами і навіть сильними кислотами, якщо вони менш стійкі:
Na2СО3 + Н2SO4 = NаSO4 + СО + Н2О
2КNО3 + Н2SO4 = К2SO4 + 2НNО3
2КСlO4 + Н2SO4 = К2SO4 + 2НС1O4
ВаСІ2 + Н2SO4 = ВаSO4 + 2НС1
Останнє рівняння відображує якісну реакцію на кислоту та її солі, бо утворюється нерозчинний у воді сульфат барію ВаSO4.
Сульфатна кислота може взаємодіяти із своїми солями - сульфатами. При цьому середні солі - сульфати перетворюються на кислі солі - гідросульфати:
Na2SO4+H2SO4=2NaHSO4
Лабораторна робота 2
Визначення сульфат-іонів у розчині
Налийте у першу пробірку трохи розбавленої сульфатної кислоти, у другу - розчину сульфату натрію, у третю -розчину нітрату натрію. До кожної з пробірок додайте кілька крапель розчину хлориду барію (або нітрату барію). Що спостерігається? До білого осаду, що утворився у двох пробірках (чому?), додайте по кілька крапель розбавленої нітратної кислоти. Якщо осад не розчиняється, то це -сульфат барію ВаSO4. Він свідчить про те, що в цих пробірках розчини містили йони
SO42-.
Напишіть рівняння здійснених реакцій у молекулярній, повній і скороченій йонних формах.
Отже, про наявність у розчині сульфатної кислоти та її солей можна робити висновок на підставі утворення білого осаду ВаSO4, який практично не розчиняється ні у воді, ні в нітратній кислоті.
Таким чином, реактивом на сульфат-іони SO42- є йони барію Ва2+
Ва2+ + SO42- = ВаSO4
5. Взаємодія з металами. Розбавлена сульфатна кислота реагує, наприклад, з магнієм, цинком, залізом з виділенням водню:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Малоактивні метали (мідь, срібло, золото) з розбавленою сульфатною кислотою не реагують.
Концентрована сульфатна кислота - сильний окисник. Вона може взаємодіяти з малоактивними металами, наприклад з міддю:
0 +6 +2 +4
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 +2H2O
0 _ +2
Cu - 2e окиснення Cu 2 1
Відновник
+6 _ +4
S +
2e відновлення S 2 1
Окисник
Зверніть увагу: під час взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з малоактивними металами відновлюється не Гідроген кислоти, а Сульфур, тому газоподібний водень Н2 не виділяється!
Застосування сульфатної кислоти і сульфатів. Сульфатна кислота є важливим продуктом хімічної промисловості. Вона у великих кількостях застосовується у виробництві мінеральних добрив, волокон, пластмас, барвників, вибухових речовин, у металургії в процесі добування міді, нікелю, урану та інших металів. Використовується також як осушувач газів.
Серед сульфатів велике практичне значення мають міцний і залізний купороси СuSО4 o 5Н2О і FеSO4 o 7H2O. Вони використовуються в сільському господарстві для боротьби із шкідниками рослин, у виробництві фарб, для просочення деревини як антисептичний засіб.
Купороси - технічна назва кристалогідратів сульфатів деяких важких металів (міді, заліза, цинку, нікелю), тобто це солі, кристали яких містять кристалізаційну воду.
Гіпс СаSO4 o 2Н2О і сульфат кальцію СаSO4 використовують у будівництві, медицині та інших галузях.
Сульфат натрію Nа2SО4, застосовують у виробництві скла. Він входить до складу природного мінералу Nа2SО4o10H2O глауберової солі, яка використовується в медицині як проносний засіб.
Сульфати калію К2SO4 і амонію (NH4)2SO4, використо-вують як добрива.
Сульфат барію ВаSO4 застосовують у виробництві паперу, гуми та білої мінеральної фарби, а також у медицині для рентгеноскопії шлунку ("Барієва каша").
§7. Виробництво сульфатної кислоти.
Найбільш сучасний спосіб добування сульфатної кислоти у промисловості - це кнтактний. Як сировина використовується пірит FeS2 (залізий, сірчаний, колчедан).
Перша стадія процесу - випалювання колчедану і добу-вання діоксиду сульфуру:
4FеS2 + 11O2 = 2Fе2О3 + 8SO2 ; ?H = -13 476 кДж.
Цей процес відбувається у колчеданних печах, з яких виходить випалювальний газ. Він містить, окрім діоксиду сульфуру SO2, ще кисень, азот, водяну пару та інші домішки. Його очищають, висушують і подають на другу стадію виробництва у контактний апарат.
Друга стадія-окиснення діоксиду сульфуру і добування триоксиду сульфуру:
V2O5
2SO2 + O2 2SO3, ?H = -197,9 кДж.
Окиснення відбувається в контактному апараті за наявності каталізатора і високої температури.
Але ви можете запитати, навіщо тут висока температура, якщо реакція екзотермічна. Адже ми знаємо, що згідно з принципом Ле Шательє зміщенню рівноваги у бік утворення SO3 сприятимуть низька температура і високий тиск.
Це
Loading...

 
 

Цікаве