¿Qué es el ácido sulfúrico?
■Nombre chino: ácido sulfúrico
■Nombre en inglés: ácido sulfúrico
■Fórmula molecular: H2SO4
■Número de registro CAS: 7664-93-9
■El número de registro EINECS es 231-639-5.
■Masa relativa molecular: 98,08
■Composición/información de ingredientes: Ácido sulfúrico 98,0 (concentrado)
Propiedades químicas
■Concentrado ácido sulfúrico
◆Propiedades físicas
El ácido sulfúrico puro es un líquido aceitoso incoloro e inodoro. La fracción másica de H2SO4 en el ácido sulfúrico concentrado de uso común es 98,3, su densidad es 1,84 g·cm-3-3 y su concentración másica es 18,4 mol·L-1. El ácido sulfúrico es un ácido fuerte con un alto punto de ebullición y difícil de evaporar. Es soluble en agua y se puede mezclar con agua en cualquier proporción. La solución de ácido sulfúrico concentrado
liberará mucho calor durante el proceso de disolución, por lo que al diluir el ácido sulfúrico concentrado, debes "verter el ácido en el agua, a lo largo de la pared del dispositivo, verter lentamente y revolver". constantemente." "Si se introduce continuamente ácido sulfúrico concentrado
El trióxido de azufre producirá un fenómeno de "humo", por lo que el ácido sulfúrico por encima de 98,3 se denomina "oleum"
Punto de ebullición de fusión
98,3
Punto de fusión: -90,8 ℃;
Punto de ebullición: 338 ℃
◆Propiedades químicas
1. Capacidad de deshidratación
(1) En lo que respecta al ácido sulfúrico, la deshidratación es una propiedad del ácido sulfúrico concentrado, no del ácido sulfúrico diluido, es decir, el ácido sulfúrico concentrado tiene deshidratación y deshidratación fuerte.
Corrosión del ácido sulfúrico concentrado (2) La deshidratación es la propiedad química del ácido sulfúrico concentrado El proceso de deshidratar sustancias con ácido sulfúrico concentrado es un proceso de cambio químico. Durante la reacción, el ácido sulfúrico concentrado se deshidrata según el contenido de agua.
La proporción del número de átomos de hidrógeno y oxígeno en el protón (2:1) elimina los átomos de hidrógeno y oxígeno en el objeto deshidratado.
(3) Las sustancias que pueden deshidratarse con ácido sulfúrico concentrado son generalmente materia orgánica que contiene hidrógeno y oxígeno. Entre ellas, se encuentran la sacarosa, el aserrín, los restos de papel y el algodón. De la máquina, después de la deshidratación, se convierte en carbón negro (carbonización).
Ácido sulfúrico concentrado como c 12h 22 o 11 = = 12C 11H2O.
2. Oxidación fuerte
(1) Reacción con metales
① A temperatura ambiente, el ácido sulfúrico concentrado puede pasivar el hierro, el aluminio y otros metales.
(2) Cuando se calienta ácido sulfúrico concentrado, puede reaccionar con todos los metales excepto el oro y el platino para formar sulfatos metálicos de alta valencia, que generalmente se reducen a SO2.
Cu 2H2SO4 (concentrado) ==== CuSO4 SO2 ↑ 2H2O
2Fe 6H2SO4 (concentrado) = = = Fe2 (SO4) 3 3SO2 = 6H2O
En la reacción anterior, el ácido sulfúrico muestra fuertes propiedades oxidantes y ácidas.
(2) Reacciona con no metales.
El ácido sulfúrico concentrado en caliente puede oxidar carbono, azufre, fósforo y otros elementos no metálicos en óxidos de alta valencia o ácidos que contienen oxígeno, que a su vez se reducen a SO2. Aquí
En una reacción similar, el ácido sulfúrico concentrado sólo se comporta como oxidación.
C 2H2SO4 (concentrado) ==== CO2 ↑ 2SO2 ↑ 2H2O
S 2H2SO4 (concentrado) = = = 3so2 = 2h2o
2P 5H2SO4 (concentrado )= = = 2h3po 4 5so 4 = 2h2o
(3) Reacciona con otras sustancias reductoras.
El ácido sulfúrico concentrado tiene fuertes propiedades oxidantes, por lo que no se puede utilizar para producir gases reductores como H2S, bromuro de hidrógeno e hidroyodato de potasio en el laboratorio.
H2S H2SO4 (concentrado) = ==== S↓ SO2 ↑ 2H2O
2HBr H2SO4 (concentrado) ==== Br2 ↑ SO2 ↑ 2H2O
2HI H2SO4 (concentrado) = = I2 SO2 2h2o
◎3. Absorción de agua
En el caso del ácido sulfúrico, la absorción de agua tiene muchos usos. Por ejemplo, muchos gases se pueden secar con ácido sulfúrico concentrado. Es un buen desecante.
Esto es muy diferente a la deshidratación: la deshidratación generalmente no tiene agua antes de la reacción, pero los elementos H y O forman agua en una proporción de 2:1, y el agua sale de la materia orgánica.
La absorción de agua significa que hay agua antes de la reflexión, pero el ácido sulfúrico actúa como desecante en este proceso. Por ejemplo:
cuso 4·5h2o →( h2so 4)→cuso 4 5h2o. Esta reacción refleja la absorción de agua del ácido sulfúrico, no la deshidratación, porque hay agua antes de la reacción.
Además, en el proceso de preparación de etileno en el laboratorio, la página refleja que el ácido sulfúrico concentrado absorbe agua, lo que hace que el término de reacción avance en dirección positiva. En algunas reacciones que utilizan ácido sulfúrico, especialmente ácido sulfúrico concentrado, como catalizador, generalmente se refleja la absorción de agua del ácido sulfúrico.
Cuando una botella de ácido sulfúrico concentrado se expone al aire, su masa aumentará, su densidad disminuirá, su concentración disminuirá y su volumen aumentará. Esto se debe a que el ácido sulfúrico concentrado absorbe agua.
(1) En lo que respecta al ácido sulfúrico, la absorción de agua es una propiedad del ácido sulfúrico concentrado, no del ácido sulfúrico diluido.
⑵ La absorción de agua del ácido sulfúrico concentrado significa que las moléculas de ácido sulfúrico concentrado se combinan fuertemente con las moléculas de agua para formar una serie de hidratos estables y liberan una gran cantidad de calor: h2so 4 nH2O = = h2so 4·nH2O , entonces la concentración de ácido sulfúrico concentrado El proceso de absorción de agua es un proceso de cambio químico, y la absorción de agua es la propiedad química del ácido sulfúrico concentrado.
⑶ El ácido sulfúrico concentrado no solo puede absorber agua libre en general (como el agua en el aire), sino también absorber agua en algunos hidratos cristalinos (como CuSO4 · 5H2O, na2co 3 · 10H2O).
◎ 4. Poco volátiles (alto punto de ebullición): producen cloruro de hidrógeno, ácido nítrico, etc. (Principio: el ácido refractario produce ácido volátil) Por ejemplo, el cloruro de sodio sólido reacciona con ácido sulfúrico concentrado para producir gas cloruro de hidrógeno.
2NaCl (sólido) H2SO4 (concentrado) = ====Na2SO4 2HCl ↑ =
Na2SO3 H2SO4====Na2SO4 H2O SO2
Otro ejemplo, El gas cloruro de hidrógeno se puede producir utilizando ácido clorhídrico concentrado y ácido sulfúrico concentrado.
◎5 Acidez: Fertilizantes químicos, como fertilizantes nitrogenados, fertilizantes fosfatados, etc.
2 NH3 h2so 4 = = = = =(NH4)2so 4
ca3(PO3)2 2h2so 4 = = = = 2 caso 4 Ca(h2po 4)2
◎6. Estabilidad: reacción de ácido sulfúrico concentrado y sulfito.
Na2SO3 H2SO4====Na2SO4 H2O SO2
■Ácido sulfúrico diluido
◆Propiedades físicas
Líquido incoloro y transparente. Bajo punto de fusión.
◆Propiedades químicas
◎Puede reaccionar con la mayoría de los óxidos metálicos (más activos que el cobre) para formar los correspondientes sulfatos y agua;
◎Puede reaccionar con la mayoría de los metales óxidos (más activos que el cobre) Las sales que son menos ácidas que los iones sulfato reaccionan para generar los correspondientes sulfatos y ácidos débiles;
◎Puede reaccionar con álcalis para generar los correspondientes sulfatos y agua;
◎Bajo ciertas condiciones, puede reaccionar con el metal prehidrógeno para generar el correspondiente sulfato y gas hidrógeno;
Puede catalizar la hidrólisis de proteínas, disacáridos y polisacáridos cuando se calienta.
[Editar este párrafo] Preparación de productos químicos
■Método de preparación de ácido sulfúrico en laboratorio
Se puede utilizar FeSO4.7H2O para intensificar el calor y una mezcla de agua helada y condensación en tubo tipo U, absorbe SO2 con NaOH. Teóricamente se pueden obtener 29,5 H2SO4.
La clave está en la absorción de los gases de escape.
■Otros procesos de preparación de ácido sulfúrico
1. Método de concentración de gas de dióxido de azufre de baja concentración para producir ácido sulfúrico mediante el método de aminoácidos
2. Ácido sulfúrico regenerado in situ como catalizador.
3. Reciclaje y utilización de residuos líquidos de ácido sulfúrico en la producción de ácido oxálico.
4. Proceso de purificación y concentración de residuos de ácido sulfúrico procedentes de la nitración ácida mixta de compuestos aromáticos.
5. Método de regeneración del líquido residual de ácido sulfúrico vertido durante la producción de óxido de titanio
6. Método de separación de compuestos organofosforados y otras impurezas del ácido sulfúrico diluido.
7. Un método para recuperar ácido sulfúrico de los subproductos que contienen azufre en el proceso de preparación del ácido 2-hidroxi-4-metiltiobutírico (MHA)
8. Método
9. Dispositivo de producción de ácido sulfúrico de batería
10. Método de conversión en fase líquida de una fuente de dióxido de azufre en ácido sulfúrico
11. Tostar azufre en un horno de ebullición.
12. Reciclado y utilización de ácido diluido en un dispositivo de producción de azufre añadido en horno de ebullición.
13. Método de producción de ácido sulfúrico de tres conversiones y tres absorciones para dióxido de azufre de alta concentración. gas
14. Buje resistente al desgaste para bomba sumergible de ácido sulfúrico concentrado de alta temperatura
15. Enfriador de ácido sulfúrico concentrado de carcasa y tubo con protección eficiente del ánodo
16. Dispositivo de horno de ácido sulfúrico refinado que ahorra energía
17. Método para producir ácido sulfúrico mediante incineración de benceno refinado con ácido regenerado
18. ácido
19. El ácido sulfúrico de alta concentración se produce combinando gas ácido que contiene sulfuro de hidrógeno con Preparado combinando azufre.
20. Utilice gas ácido que contenga sulfuro de hidrógeno para obtener ácido sulfúrico de alta concentración.