Як отримати сірчану кислоту?
Сірчана кислота - речовина, яка відноситься до сильних двоосновний кислот. Хімічна формула сірчаної кислоти - H 2SO4. Чистий сірчана кислота - безбарвна масляниста рідина. Щільність становить 1,84 г / см3. Температура плавлення становить -10,4 градусів Цельсія. Хімічні властивості цієї речовини сприяли тому, що воно набуло широкого поширення в промисловості.
Згадуємо рівняння сірчаної кислоти
Рівняння сірчаної кислоти, що описують її отримання, засновані на абсорбції оксиду сірки (VI) водою. Оксид сірки (VI) SO3- Вищий оксид сірки, що володіє високою хімічною активністю. Взаємодія цієї речовини з водою, призводить до появи сірчаної кислоти. Цей процес супроводжується виділенням великої кількості теплоти.
Сірчану кислоту можна отримати, наприклад, з мінералу піриту. Це один з промислових методів отримання цієї речовини. Він описується наступними рівняннями:
- 4FeS2+11O2= 2Fe2O3+8SO2
- 2SO2+O2= 2SO3
- SO3+H2O = H2SO4
В даному методі, як каталізатор і при окисленні SO2 до SO3, застосовується оксид ванадію (V). Крім цього, речовинами каталізаторами цієї реакції є окис заліза і платина. Однак в промисловості вони не використовуються з міркувань раціональності. Так, платина - це занадто дорогий метал. А окис заліза для прояву каталітичних властивостей повинна бути нагріта до температури 625 градусів за Цельсієм. Її використання вимагало б додаткового ускладнення процесу.
Технічна сірчана кислота є сумішшю, власне, сірчаної кислоти і води. Механізм окислення металів сірчаною кислотою залежить від її концентрації. Так, якщо кислота сильно розбавлена, то вона окисляє іоном водню. Приклад такої реакції наведено нижче:
- Zn + H2SO4= ZnSO4+H2
При цьому окислюються лише ті метали, активність яких перевищує активність водню. Якщо концентрація кислоти висока, то окислення проходить за рахунок сірки. Така кислота вступає в реакцію з сріблом, а також з металами, які знаходяться в ряді напруг нижче цього елемента. При цьому кінцеві продукти залежать від активності металу і умов реакції. Так, якщо метал малоактивний, то кислота відновлюється до оксиду сірки (IV):
- Cu + 2H2SO4= CuSO4+SO2+2H2O
Більш активні метали можуть вивільняти або сірку, або сірководень:
- 3Zn + 4H2SO4= 3ZnSO4+S + 4H2O
- 4Zn + 5H2SO4= 4ZnSO4+H2S + 4H2O
Якщо вас цікавить, як отримати сірчану кислоту, найпростіше це зробити в магазині. Оскільки при виробництві її в умовах домашньої лабораторії не можна розраховувати на отримання партії, обсяг якої підійде для практичного застосування.
