Química. Ácido sulfúrico concentrado

1,2H2SO4+S → 2H2O+3SO2 El azufre se disuelve en ácido sulfúrico concentrado caliente, produciendo un gas incoloro y asfixiante que puede convertir el papel de prueba de dicromato de potasio acidificado de naranja a verde. 2.2H2SO4+C → 2H2O+2SO2+CO2 El carbono se disuelve en ácido sulfúrico concentrado caliente para generar una mezcla de gas incoloro de olor asfixiante y otro gas incoloro e inodoro, que puede enturbiar el agua de cal y acidificarla de naranja a amarillo. La prueba del dicromato de potasio. el papel se vuelve verde. Dos puntos a tener en cuenta: (1) Tanto el dióxido de azufre como el dióxido de carbono pueden enturbiar el agua de cal, pero las propiedades del dióxido de azufre generalmente no se analizan en los exámenes. El dióxido de azufre puede cambiar el papel de prueba de dicromato de potasio acidificado de naranja a verde, pero el dióxido de carbono no. (2) El ácido sulfúrico concentrado utilizado es preferentemente ácido sulfúrico concentrado al 98%. Aunque las reacciones anteriores se mencionan en el libro, por experiencia personal, estos dos experimentos a menudo fallan y las reacciones no se pueden predecir, especialmente la reacción del ácido sulfúrico concentrado y el carbono.

Históricamente, el ácido sulfúrico fue descubierto en el siglo VIII. * * *El alquimista Jabir obtuvo ácido sulfúrico friendo en seco cristales de sulfato ferroso. [Editor] El ácido sulfúrico se produce de forma natural y a menudo se detecta en el agua estancada alrededor de los volcanes. La lluvia ácida causada por la contaminación del aire a menudo contiene ácido sulfúrico. En el mundo biológico existe una especie de babosa marina (pleurobranquios notideos) que también puede rociar secreciones que contienen ácido sulfúrico para defenderse de los enemigos [1]. [Editor] El ácido sulfúrico es una importante sustancia química industrial. Se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como la elaboración de fertilizantes, detergentes sin jabón y aditivos para pinturas. [Editor] Propiedades físicas El ácido sulfúrico puro es un líquido incoloro, viscoso y aceitoso que no es fácilmente volátil. [Editor] En la historia de la preparación de ácido sulfúrico, el método de la cámara de plomo y el método de contacto se utilizaron para preparar ácido sulfúrico. El método de contacto puede producir ácido sulfúrico barato en grandes cantidades. Las materias primas para preparar dióxido de azufre incluyen azufre y minerales azufrados, como el azufre. La quema de azufre en el aire produce gas dióxido de azufre. Primero se purifica el dióxido de azufre y el aire para eliminar las impurezas y evitar afectar el catalizador utilizado en el siguiente proceso. El trióxido de azufre se produce haciendo pasar dióxido de azufre y aire sobre un catalizador a presión normal y 450 grados Celsius. La adición de pentóxido de vanadio (V2O5) como catalizador puede generar trióxido de azufre. La reacción de inyección de dióxido de azufre y oxígeno es una reacción reversible. El rendimiento en trióxido de azufre es del 98%. En la torre de absorción, el trióxido de azufre se disolverá en ácido sulfúrico al 98% para formar óleum. Después de diluir el ácido sulfúrico fumante con una cantidad adecuada de agua, se forma ácido sulfúrico al 98%. El ácido sulfúrico producido se enfriará y almacenará. La reacción entre el trióxido de azufre y el agua es muy violenta. Si se disuelve directamente en agua, liberará una gran cantidad de energía térmica y formará una niebla de ácido sulfúrico, lo que dificultará el proceso de disolución. Además, la solubilidad del trióxido de azufre en ácido sulfúrico es mayor que la del agua, por lo que los fabricantes de ácido sulfúrico no disolverán directamente el trióxido de azufre en agua. Durante la reacción, se utiliza pentóxido de vanadio como intermediario: Nota: Esta reacción también puede ser catalizada por platino (Pt), pero el pentóxido de vanadio es más común. En primer lugar, su precio es más bajo que el platino. En segundo lugar, es más fácil reaccionar con el platino. impurezas Y perdido. [Editor] Propiedades y dilución del ácido sulfúrico concentrado El ácido sulfúrico concentrado es un líquido aceitoso viscoso con absorción de agua, fuertes propiedades oxidantes y deshidratantes. [Editor] Deshidratación La deshidratación significa que el ácido sulfúrico puede eliminar el agua de los carbohidratos (estrictamente hablando, el hidrógeno y el oxígeno de la materia orgánica se eliminan de acuerdo con la proporción de composición del agua), dejando carbón negro. Por ejemplo, si deja caer ácido sulfúrico concentrado en un terrón de azúcar, el azúcar se volverá negro gradualmente. [Editor] El ácido sulfúrico diluido se disuelve en agua y libera una gran cantidad de calor, lo que puede hacer que el agua hierva. Por lo tanto, al diluir ácido sulfúrico, vierta lentamente ácido sulfúrico concentrado en el agua a lo largo de la pared del vaso mientras revuelve continuamente. Nunca vierta agua en ácido sulfúrico, porque la densidad del agua es menor que la del ácido sulfúrico concentrado, lo que hará que el agua flote sobre el ácido sulfúrico concentrado, y el ácido sulfúrico concentrado salpicará y lastimará a las personas. [Editor] Propiedades oxidativas del ácido sulfúrico concentrado El ácido sulfúrico diluido tiene las propiedades generales de un ácido y puede reaccionar con zinc (Zn) para liberar hidrógeno (H2), pero sólo el ácido sulfúrico concentrado puede reaccionar con cobre (Cu). El ácido sulfúrico concentrado es un fuerte agente oxidante. Durante la reacción, se reduce a dióxido de azufre (SO2) y el número de oxidación del azufre se reduce de +6 a +4. [Editor] Oxidación de metales El ácido sulfúrico concentrado caliente puede oxidar la mayoría de los metales. Por ejemplo, puede reaccionar con zinc y cobre para producir gas dióxido de azufre. La fórmula de media reacción de oxidación de cobre: ​​(a) La fórmula de media reacción de reducción de ácido sulfúrico concentrado: (b) Combinando las dos medias reacciones anteriores, se puede obtener la ecuación equilibrada de la reacción redox de ácido sulfúrico concentrado y cobre. : (a) + (b) [Editar] Oxidación de no metales El ácido sulfúrico concentrado caliente puede oxidar no metales, como el carbono, el azufre, etc. En la reacción anterior, el número de oxidación del carbono y el azufre aumenta de 0 a +4. [Editor] Reacción con metales activos El ácido sulfúrico puede reaccionar con metales activos para generar el correspondiente sulfato e hidrógeno.

[Editor] El ácido sulfúrico reacciona con óxidos alcalinos y puede reaccionar con óxidos alcalinos para generar el sulfato y el agua correspondientes. [Editor] Reacciona con ciertas sales (sales de bario solubles y carbonatos). El ácido sulfúrico puede reaccionar con sales de bario solubles para formar precipitado de sulfato de bario y los ácidos correspondientes, y puede reaccionar con carbonatos para formar los correspondientes sulfatos, agua y dióxido de carbono. [Editor] Después de la investigación, el tornasol puede volverse rojo, lo que indica que la sustancia es ácida, lo que demuestra que tiene H+. Agregar solución de BaCl2 hasta formar un precipitado blanco, agregar ácido nítrico diluido, el precipitado no desaparece, comprobándose la presencia de SO42-, comprobando que es ácido sulfúrico. [Editor] Tema principal de la lluvia ácida: El dióxido de azufre producido por la quema de azufre en la lluvia ácida se mezclará con agua para formar ácido sulfúrico y ácido sulfuroso. En la actualidad, los países avanzados limitan estrictamente el contenido de sulfuro en la gasolina para evitar que los gases de escape se mezclen con el agua de lluvia y formen lluvia ácida al conducir. La lluvia ácida puede corroer gravemente los edificios y amenazar la seguridad de los residentes.

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