A kénsav és kémiai tulajdonságai. Kénsav - kémiai tulajdonságok és ipari termelés Kémiai képlet h2so4

A hígítatlan kénsav kovalens vegyület.

A molekulában a kénsavat tetraéderesen négy oxigénatom veszi körül, amelyek közül kettő a hidroxilcsoportok része. Az S–O kötések kettősek, az S–OH kötések egyszeresek.

A színtelen, jégszerű kristályok réteges szerkezetűek: minden H 2 SO 4 molekula négy szomszédos erős hidrogénkötéshez kapcsolódik, egyetlen térbeli vázat alkotva.

A folyékony kénsav szerkezete hasonló a szilárd kénsav szerkezetéhez, csak a térbeli váz integritása tört meg.

A kénsav fizikai tulajdonságai

Normál körülmények között a kénsav nehéz, olajos folyadék szín és szag nélkül. A technológiában a kénsav víz és kénsav-anhidrid keveréke. Ha az SO 3:H 2 O mólaránya kisebb, mint 1, akkor ez egy vizes kénsav oldat, ha nagyobb, mint 1, akkor az SO 3 kénsavas oldata.

100% H2SO4 10,45 °C-on kristályosodik; T kip = 296,2 °C; sűrűsége 1,98 g/cm3. A H 2 SO 4 bármilyen arányban keveredik H 2 O-val és SO 3-mal, és hidrátokat képez, a hidratálás hője olyan magas, hogy a keverék felforrhat, kifröccsenhet és égési sérüléseket okozhat. Ezért kell savat adni a vízhez, és nem fordítva, hiszen ha vizet adunk a savhoz, könnyebb víz kerül a sav felületére, ahol az összes keletkező hő koncentrálódik.

Ha a kénsav legfeljebb 70% H 2 SO 4-et tartalmazó vizes oldatát melegítjük és forraljuk, csak vízgőz kerül a gőzfázisba. A töményebb oldatok felett is megjelenik a kénsavgőz.

Szerkezeti jellemzőit és anomáliáit tekintve a folyékony kénsav hasonló a vízhez. Ugyanaz a hidrogénkötés-rendszer, majdnem ugyanaz a térbeli keret.

A kénsav kémiai tulajdonságai

A kénsav az egyik legerősebb ásványi sav nagy polaritása miatt, a H–O kötés könnyen megszakad.

A kénsav vizes oldatban disszociál hidrogéniont és savmaradékot képezve:

H 2SO 4 = H+ + HSO 4-;

HSO 4 - = H + + SO 4 2-.

Összefoglaló egyenlet:

H 2SO 4 = 2H + + SO 4 2-.

Megmutatja a savak tulajdonságait , reagál fémekkel, fém-oxidokkal, bázisokkal és sókkal.

A híg kénsav nem mutat oxidáló tulajdonságokat, amikor fémekkel kölcsönhatásba lép, hidrogén és a fémet a legalacsonyabb oxidációs állapotban tartalmazó só szabadul fel. Hidegben a sav közömbös az olyan fémekkel szemben, mint a vas, az alumínium és még a bárium is.

A tömény sav oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik. Az egyszerű anyagok tömény kénsavval való kölcsönhatásának lehetséges termékeit a táblázat tartalmazza. A redukciós termék savkoncentrációtól és a fém aktivitási fokától való függése látható: minél aktívabb a fém, annál mélyebben redukálja a kénsav szulfátionját.

Kölcsönhatás oxidokkal:

CaO + H 2 SO 4 = CaSO 4 = H 2 O.

Kölcsönhatás az alapokkal:

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O.

Sókkal való kölcsönhatás:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O.

Oxidatív tulajdonságok

A kénsav a HI-t és a HBr-t szabad halogénné oxidálja:

H 2 SO 4 + 2HI = I 2 + 2H 2 O + SO 2.

A kénsav eltávolítja a kémiailag megkötött vizet a hidroxilcsoportokat tartalmazó szerves vegyületekből. Az etil-alkohol tömény kénsav jelenlétében történő dehidratálása etilént eredményez:

C 2 H 5 OH = C 2 H 4 + H 2 O.

A cukor, a cellulóz, a keményítő és más szénhidrátok elszenesedése a kénsavval való érintkezés során szintén a kiszáradásukkal magyarázható:

C 6 H 12 O 6 + 12 H 2 SO 4 = 18 H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

Szerkezeti képlet

Igaz, empirikus vagy bruttó képlet: H2SO4

A kénsav kémiai összetétele

Molekulatömeg: 98,076

Kénsav A H 2 SO 4 egy erős kétbázisú sav, amely a kén legmagasabb oxidációs állapotának (+6) felel meg. Normál körülmények között a tömény kénsav nehéz, olajos folyadék, színtelen és szagtalan, savanyú „réz” ízű. A technológiában a kénsavat vízzel és kénsav-anhidriddel SO 3 alkotott keverékének nevezik. Ha az SO 3:H 2 O mólaránya 1-nél kisebb, akkor ez a kénsav vizes oldata, ha nagyobb, mint 1, akkor az SO 3 kénsavban készült oldata (óleum).

Név

A 18-19. században a kénpiritből (piritből) vitriolgyárakban állították elő a lőporhoz való ként. A kénsavat akkoriban „vitriololajnak” nevezték (általában kristályos hidrát volt, olajra emlékeztető állaggal), nyilvánvalóan innen ered a sói (vagy inkább kristályos hidrátjai) neve - vitriol. .

Kénsav előállítása

Ipari (kontakt) módszer

Az iparban a kénsavat úgy állítják elő, hogy a kén-dioxidot (a kén vagy kénpiritek égésekor keletkező kén-dioxid gáz) trioxiddá (kénsavanhidriddé) oxidálják, majd SO 3 vízzel reagáltatják. Az ezzel a módszerrel kapott kénsavat kontaktsavnak is nevezik (koncentráció 92-94%).

Nitróz (torony) módszer

Korábban a kénsavat kizárólag salétromos módszerrel, speciális tornyokban állították elő, a savat toronysavnak nevezték (koncentráció 75%). Ennek a módszernek a lényege a kén-dioxid nitrogén-dioxiddal történő oxidációja víz jelenlétében.

Egy másik módja

Azokban a ritka esetekben, amikor a hidrogén-szulfid (H 2 S) kiszorítja a szulfátot (SO 4 -) a sóból (a Cu, Ag, Pb, Hg fémekkel), a melléktermék a kénsav. Ezeknek a fémeknek a szulfidjai a legnagyobb szilárdságúak, valamint jellegzetes fekete színűek.

Fizikai és fizikai-kémiai tulajdonságok

Nagyon erős sav, 18 o C-on pKa (1) = -2,8, pKa (2) = 1,92 (K z 1,2 10 -2); kötéshosszak a molekulában S=O 0,143 nm, S-OH 0,154 nm, HOSOH szög 104°, OSO 119°; felforr, azeotróp elegyet képezve (98,3% H 2 SO 4 és 1,7% H 2 O, forráspontja 338,8 o C). A 100% H 2 SO 4 tartalomnak megfelelő kénsav összetétele (%): H 2 SO 4 99,5, HSO 4 - - 0,18, H 3 SO 4 + - 0,14, H 3 O + - 0,09, H 2 S 2 O 7, - 0,04, HS 2 O 7 - - 0,05. Vízzel és SO 3 -mal minden arányban elegyíthető. Vizes oldatokban a kénsav szinte teljesen disszociál H 3 O +-ra, HSO 3 +-ra és 2HSO 4 --re. H 2 SO 4 · nH 2 O hidrátokat képez, ahol n = 1, 2, 3, 4 és 6,5.

Oleum

A kénsav-anhidrid SO 3 oldatait óleumnak nevezzük, ezek két vegyületet képeznek: H 2 SO 4 · SO 3 és H 2 SO 4 · 2SO 3. Az óleum pirokénsavat is tartalmaz. A kénsav vizes oldatainak forráspontja koncentrációjának növekedésével növekszik, és 98,3% H 2 SO 4 tartalomnál éri el a maximumot. Az óleum forráspontja a SO 3 tartalom növekedésével csökken. A kénsav vizes oldatainak koncentrációjának növekedésével az oldatok feletti teljes gőznyomás csökken, és 98,3% H 2 SO 4 tartalomnál eléri a minimumot. Az óleum SO 3 koncentrációjának növekedésével a felette lévő teljes gőznyomás nő. A kénsav és óleum vizes oldatai feletti gőznyomás a következő egyenlettel számítható ki:

log p=A-B/T+2,126

az A és B együtthatók értéke a kénsav koncentrációjától függ. A kénsav vizes oldatai feletti gőz vízgőz, H 2 SO 4 és SO 3 keverékéből áll, és a gőz összetétele minden kénsav koncentrációnál eltér a folyadék összetételétől, kivéve a megfelelő azeotróp keveréket. A hőmérséklet emelkedésével a disszociáció fokozódik. Az óleum H2SO4·SO3 maximális viszkozitása a hőmérséklet növekedésével, η csökken. A kénsav elektromos ellenállása minimális SO 3 és 92% H 2 SO 4 koncentrációnál, maximum 84 és 99,8% H 2 SO 4 koncentrációnál. Az óleum esetében a minimális ρ 10% SO 3 koncentrációnál van. A hőmérséklet emelkedésével a kénsav ρ értéke nő. 100%-os kénsav dielektromos állandója 101 (298,15 K), 122 (281,15 K); krioszkópos állandó 6,12, ebullioszkópos állandó 5,33; a levegőben lévő kénsavgőz diffúziós együtthatója a hőmérséklettől függően változik; D = 1,67·10-⁻⁵T3/2 cm2/s.

Kémiai tulajdonságok

A kénsav koncentrált formában hevítve meglehetősen erős oxidálószer. A HI-t és részben a HBr-t szabad halogénné oxidálja. Sok fémet oxidál (kivétel: Au, Pt, Ir, Rh, Ta.). Ebben az esetben a tömény kénsavat SO 2 -dá redukálják. Hidegben tömény kénsavban a Fe, Al, Cr, Co, Ni, Ba passziválódik, reakciók nem mennek végbe. A legerősebb redukálószerek a tömény kénsavat S-vé és H 2 S-vé redukálják. A tömény kénsav elnyeli a vízgőzt, ezért gázok, folyadékok és szilárd anyagok szárítására használják, például exszikkátorokban. A tömény H 2 SO 4 azonban a hidrogén hatására részben redukálódik, ezért szárítására nem használható. A tömény kénsav azáltal, hogy a vizet leválasztja a szerves vegyületekből és fekete szenet hagy maga után, a fa, a cukor és más anyagok elszenesedéséhez vezet. A híg H 2 SO 4 felszabadulásával kölcsönhatásba lép a hidrogéntől balra lévő elektrokémiai feszültségsorban található összes fémmel. A híg H 2 SO 4 oxidáló tulajdonságai nem jellemzőek. A kénsav két sósorozatot képez: közepes - szulfátok és savas - hidroszulfátok, valamint észterek. A peroxomono-kénsav (vagy Caro-sav) H 2 SO 5 és peroxo-kénsav H 2 S 2 O 8 ismert. A kénsav bázikus oxidokkal is reagál, és szulfátot és vizet képez. Fémfeldolgozó üzemekben kénsavoldatot használnak a fémoxid réteg eltávolítására a gyártási folyamat során nagy hőhatásnak kitett fémtermékek felületéről. Így a vas-oxidot fűtött kénsavoldat hatására távolítják el a vaslemez felületéről. A kénsavval és oldható sóival szembeni kvalitatív reakció az oldható báriumsókkal való kölcsönhatása, amelynek eredményeként fehér bárium-szulfát csapadék képződik, amely például vízben és savakban oldhatatlan.

Alkalmazás

A kénsavat használják:

• ércfeldolgozásban, különösen ritka elemek kitermelésében, beleértve az uránt, irídiumot, cirkóniumot, ozmiumot stb.;
• ásványi műtrágyák gyártásában;
• elektrolitként ólom akkumulátorokban;
• különféle ásványi savak és sók előállítására;
• vegyi szálak, színezékek, füstképző és robbanóanyagok gyártásában;
• az olaj-, fém-, textil-, bőr- és egyéb iparágakban;
• az élelmiszeriparban - E513 élelmiszer-adalékanyagként regisztrálva (emulgeálószer);
• ipari szerves szintézisben reakciókban:
• dehidratálás (dietil-éter, észterek előállítása);
• hidratálás (etanol etilénből);
• szulfonálás (szintetikus detergensek és színezékek előállításának közbenső termékei);
• alkilezés (izooktán, polietilénglikol, kaprolaktám előállítása) stb.
• Szűrőkben lévő gyanták helyreállítására desztillált víz előállításánál.

A világ kénsavtermelése kb. évi 160 millió tonna. A kénsav legnagyobb fogyasztója az ásványi műtrágyák gyártása. A P 2 O 5 foszforműtrágyák 2,2-3,4-szer több kénsavat fogyasztanak, az (NH 4) 2 SO 4 kénsav pedig az elfogyasztott (NH 4) 2 SO 4 tömegének 75%-át. Ezért hajlamosak kénsavüzemeket építeni az ásványi műtrágyákat előállító gyárakkal együtt.

Történelmi információk

A kénsav ősidők óta ismert, a természetben szabad formában fordul elő, például tavak formájában a vulkánok közelében. Talán a „zöld kő” timsójának vagy vas-szulfátjának kalcinálása során keletkező savas gázok első említése Dzsabir ibn Hajjan arab alkimistának tulajdonított írásokban található. A 9. században Ar-Razi perzsa alkimista vas és réz-szulfát (FeSO 4 7H 2 O és CuSO 4 5H 2 O) keverékét kalcinálva kénsav oldatot is kapott. Ezt a módszert Albert Magnus európai alkimista fejlesztette tovább, aki a 13. században élt. A kénsav vas-szulfátból történő előállításának sémája a vas(II)-szulfát hőbontása, majd a keverék lehűtése. Valentin alkimista (13. század) műveiben a kén- és nitrátporok keverékének vízzel való elégetése során felszabaduló gáz (kénsavanhidrid) abszorbeálásával kénsavat állítanak elő. Ezt követően ez a módszer képezte az alapját az ún. „kamrás” módszer, amelyet kis kamrákban hajtanak végre, amelyeket ólommal béleltek, amely nem oldódik kénsavban. A Szovjetunióban ez a módszer 1955-ig létezett. A 15. század alkimistái is ismertek egy módszert a kénsav piritből történő előállítására - kénpirit, amely a kénnél olcsóbb és gyakoribb nyersanyag. A kénsavat 300 éve állítják elő ilyen módon, kis mennyiségben üvegretortában. Ezt követően a katalízis fejlesztése kapcsán ez a módszer váltotta fel a kénsav szintézisének kamrás módszerét. Jelenleg a kénsavat a (IV) kén-oxid katalitikus oxidációjával (V 2 O 5-ön) kén-oxiddá (VI) állítják elő, majd a (VI) kén-oxidot 70%-os kénsavban oldják óleumot képezve. Oroszországban először 1805-ben szervezték meg a kénsav előállítását Moszkva közelében, a Zvenigorod kerületben. 1913-ban Oroszország a 13. helyet foglalta el a világon a kénsavtermelésben.

további információ

A vízgőz és a nagy mennyiségű ként tartalmazó vulkáni hamu reakciója következtében a légkör középső és felső rétegében apró kénsavcseppek képződhetnek. A keletkező szuszpenzió a kénsavfelhők magas albedója miatt megnehezíti a napfény eljutását a bolygó felszínére. Ezért (és a felső légkörben található nagyszámú apró vulkáni hamu részecskének köszönhetően, amelyek szintén akadályozzák a napfény bejutását a bolygóra) a különösen erős vulkánkitörések után jelentős klímaváltozások következhetnek be. Például a Ksudach vulkán (Kamcsatka-félsziget, 1907) kitörése következtében a légkörben megnövekedett porkoncentráció körülbelül 2 évig megmaradt, és még Párizsban is megfigyelték a jellegzetes, noktilucens kénsavfelhőket. A Pinatubo-hegy 1991-es robbanása, amely 3 × 10 7 tonna ként bocsátott ki a légkörbe, azt eredményezte, hogy 1992 és 1993 lényegesen hidegebb volt, mint 1991 és 1994.

Szabványok

• Műszaki kénsav GOST 2184-77
• Akkumulátor kénsav. Műszaki előírások GOST 667-73
• Különleges tisztaságú kénsav. Műszaki előírások GOST 1422-78
• Reagensek. Kénsav. Műszaki előírások GOST 4204-77

Új téma: Kénsav –H 2 ÍGY 4

1. A kénsav elektron- és szerkezeti képletei

*S - a kén gerjesztett állapotban van 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

A kénsav molekula elektronikus képlete:

A kénsavmolekula szerkezeti képlete:

1H--2O-2O

1H--2O-2O

2. Átvétel:

A kénsav előállításának kémiai folyamatait a következő diagram ábrázolja:

S +O 2 +O 2 +H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

A kénsavat három lépésben állítják elő:

1. szakasz. Nyersanyagként ként, vas-piritet vagy hidrogén-szulfidot használnak.

4 FeS 2 + 11 O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2 színpad. SO 2 SO 3 oxidációja oxigénnel V 2 O 5 katalizátor segítségével

2SO 2 +O 2 =2SO 3 +Q

3. szakasz. Az SO 3 kénsavvá történő átalakításához nem vizet használnak. erős melegítés lép fel, és tömény kénsavoldat keletkezik.

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Az eredmény óleum – megoldásÍGY 3 kénsavban.

A készülék kapcsolási rajza(lásd a tankönyv 105. o.)

3. Fizikai tulajdonságok.

a) folyékony b) színtelen c) nehéz (vitriololaj) d) nem illékony

d) vízben oldva erős melegedés lép fel ( ezért minden bizonnyal kénsavat kell bele öntenivíz,Anem fordítva!)

4. A kénsav kémiai tulajdonságai.

HígítottH 2 ÍGY 4	SűrítettH 2 ÍGY 4
A savak összes tulajdonságával rendelkezik	Speciális tulajdonságokkal rendelkezik
1.Módosítja a jelző színét: H 2 SO 4 H + + HSO 4 - HSO 4 - H + + SO 4 2- 2. Reagál a hidrogén előtt álló fémekkel: Zn+H2SO4ZnSO4+H2 3. Reagál bázikus és amfoter oxidokkal: MgO+ H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O 4. Kölcsönhatásba lép bázisokkal (semlegesítési reakció) 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O Ha feleslegben van sav, savas sók képződnek NaOH + H 2 SO 4 NaHS0 4 + H 2 O 5. Száraz sókkal reagál, kiszorítva belőlük a többi savat (ez a legerősebb és leginkább nem illékony sav): 2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl 6. Reagál sóoldatokkal, ha oldhatatlan só képződik: BaCl 2 +H 2 ÍGY 4 BaSO 4 +2HCl - fehérüledék kvalitatív reakció ionraÍGY 4 2- 7. Melegítéskor lebomlik: H2SO4H2O+SO3	1. A tömény H 2 SO 4 erős oxidálószer hevítéskor minden fémmel reagál (kivéve Au és Pt). Ezekben a reakciókban a fém aktivitásától és a körülményektől függően S,SO 2 vagy H 2 S szabadul fel Például: Cu+ konc 2H 2 SO 4 CuSO 4 +SO 2 +H 2 O 2.konc. A H 2 SO 4 passziválja a vasat és az alumíniumot, ezért szállítható acélban és alumínium tartályok. 3. konc. A H 2 SO 4 jól felszívja a vizet H 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 * 2 H 2 O Ezért elszenesíti a szerves anyagokat

5.Alkalmazás: A kénsav a különböző iparágakban használt egyik legfontosabb termék. Fő fogyasztói az ásványi műtrágyák gyártása, a kohászat, valamint a kőolajtermékek finomítása. A kénsavat más savak, tisztítószerek, robbanóanyagok, gyógyszerek, festékek, valamint ólom akkumulátorok elektrolitjainak előállítására használják. (Tankönyv 103. o.).

6. A kénsav sói

A kénsav fokozatosan disszociál

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

ezért kétféle sót képez - szulfátokat és hidroszulfátokat

Például: Na 2 SO 4 - nátrium-szulfát (közepes só)

Na HSO 4 - nátrium-hidrogén-szulfát (savas só)

A legszélesebb körben használtak a következők:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O – Glauber-só (szóda-, üveggyártásban, gyógyászatban, ill.

állatgyógyászat

СaSO 4 *2H 2 O – gipsz

СuSO 4 *5H 2 O – réz-szulfát (mezőgazdaságban használatos).

Laboratóriumi tapasztalat

A kénsav kémiai tulajdonságai.

Felszerelés: Kémcsövek.

Reagensek: kénsav, metilnarancs, cink, magnézium-oxid, nátrium-hidroxid és fenolftalein, nátrium-karbonát, bárium-klorid.

b) Töltse ki a megfigyelési táblázatot!

Történelmi neve van: vitriololaj. A sav tanulmányozása az ókorban kezdődött, Dioscorides görög orvos, idősebb Plinius római természettudós, Geber, Razi és Ibn Sina iszlám alkimisták és mások leírták műveikben. A suméroknál volt egy lista a vitriolokról, amelyeket az anyag színe szerint osztályoztak. Napjainkban a „vitriol” szó kétértékű fém-szulfátok kristályos hidrátjait egyesíti.

A 17. században Johann Glauber német-holland kémikus kénsavat állított elő ként (KNO3) való elégetéssel 1736-ban Joshua Ward (londoni gyógyszerész) ezt a módszert alkalmazta a gyártás során. Ez az idő tekinthető a kénsavat nagyüzemi kiindulási pontjának. Képletét (H2SO4), ahogyan azt általában hiszik, a svéd kémikus, Berzelius (1779-1848) állapította meg valamivel később.

Berzelius alfabetikus szimbólumok (amelyek a kémiai elemeket jelölik) és alacsonyabb digitális indexek (amelyek egy molekulában az adott típusú atomok számát jelzik) segítségével megállapították, hogy egy molekula 1 kénatomot (S), 2 hidrogénatomot (H) és 4 oxigénatomot tartalmaz. atomok (O ). Azóta ismertté vált a molekula minőségi és mennyiségi összetétele, vagyis a kémia nyelvén leírták a kénsavat.

Grafikus formában ábrázolva az atomok egymáshoz viszonyított elrendezését a molekulában és a közöttük lévő kémiai kötéseket (ezeket általában vonallal jelöljük), arról tájékoztat, hogy a molekula közepén egy kénatom található, amelyet kettős kötéssel kötnek össze két oxigén atomok. A másik két oxigénatomhoz, amelyek mindegyikéhez hidrogénatom kapcsolódik, ugyanaz a kénatom kapcsolódik egyes kötéssel.

Tulajdonságok

A kénsav enyhén sárgás vagy színtelen, viszkózus folyadék, vízben bármilyen koncentrációban oldódik. Erős ásvány, erősen agresszív fémekkel (a tömény nem lép kölcsönhatásba a vassal melegítés nélkül, hanem passziválja), kőzetekkel, állati szövetekkel vagy egyéb anyagokkal szemben. Jellemzője a magas higroszkóposság és az erős oxidálószer kifejezett tulajdonságai. 10,4 °C hőmérsékleten a sav megszilárdul. 300 °C-ra melegítve a sav közel 99%-a kénsav-anhidridet (SO3) veszít.

Tulajdonságai a vizes oldat koncentrációjától függően változnak. A savas oldatoknak vannak általános elnevezései. Legfeljebb 10% sav tekinthető hígnak. Akkumulátor - 29-32%. Ha a koncentráció kisebb, mint 75% (a GOST 2184 szerint), ezt toronynak nevezik. Ha a koncentráció 98%, akkor az már tömény kénsav lesz. A képlet (kémiai vagy szerkezeti) minden esetben változatlan marad.

Ha tömény kénsav-anhidridet oldunk kénsavban, óleum vagy füstölgő kénsav keletkezik a következőképpen írható fel: H2S2O7. A tiszta sav (H2S2O7) szilárd anyag, olvadáspontja 36 °C. A kénsav hidratációs reakcióira jellemző, hogy nagy mennyiségű hő szabadul fel.

A híg sav reakcióba lép fémekkel, amelyekkel reakcióba lépve erős oxidálószer tulajdonságait mutatja. Ebben az esetben a kénsavat redukálják a redukált (+4, 0 vagy -2) kénatomot tartalmazó anyagok képlete: SO2, S vagy H2S.

Reagál nem fémekkel, például szénnel vagy kénnel:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reagál nátrium-kloriddal:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

Jellemzője egy aromás vegyület benzolgyűrűjéhez kapcsolódó hidrogénatom elektrofil szubsztitúciójának reakciója -SO3H csoporttal.

Nyugta

1831-ben szabadalmaztatták a H2SO4 előállításának érintkezési módszerét, amely jelenleg a fő módszer. Ma a legtöbb kénsavat ezzel a módszerrel állítják elő. A felhasznált nyersanyag szulfidérc (általában vas-pirit FeS2), amelyet speciális kemencékben égetnek ki, ami pörkölőgázt termel. Mivel a gáz hőmérséklete 900 °C, 70%-os koncentrációjú kénsavval hűtik. Ezután a gázt megtisztítják a portól a ciklonban és az elektrosztatikus leválasztóban, a mosótornyokban 40 és 10% katalitikus mérgek (As2O5 és fluor) koncentrációjú savval, valamint a nedves elektrosztatikus leválasztókban savas aeroszolból. Ezután a 9% kén-dioxidot (SO2) tartalmazó pörkölőgázt megszárítják, és az érintkező berendezésbe vezetik. 3 réteg vanádiumkatalizátoron való áthaladás után az SO2 SO3-dá oxidálódik. A kapott kénsav-anhidrid feloldásához tömény kénsavat használnak. A kénsav-anhidrid (SO3) vízmentes kénsavban készült oldatának képlete: H2S2O7. Ebben a formában az óleumot acéltartályokban szállítják a fogyasztóhoz, ahol a kívánt koncentrációra hígítják.

Alkalmazás

Különböző kémiai tulajdonságai miatt a H2SO4 széles körű felhasználási területtel rendelkezik. Maga a sav előállítása során, mint elektrolit ólom-savas akkumulátorokban, különféle tisztítószerek gyártásához, a vegyiparban is fontos reagens. A következő termékek előállításához is használják: alkoholok, műanyagok, színezékek, gumi, éter, ragasztók, szappanok és mosószerek, gyógyszeripari termékek, cellulóz és papír, kőolajtermékek.

Cél: Ismerkedjen meg a kénsav szerkezetével, fizikai és kémiai tulajdonságaival, felhasználásával.

Oktatási célok: Tekintsük a kénsav fizikai és kémiai tulajdonságait (más savakkal közös és specifikus), elkészítését, mutassuk be a kénsav és sóinak nagy nemzetgazdasági jelentőségét.

Oktatási feladatok: Folytassa a tanulókban a természet dialektikus-materialista megértésének fejlesztését.

Fejlesztési feladatok: Az általános nevelési készségek és képességek fejlesztése, a tankönyvvel és kiegészítő szakirodalommal való munkavégzés, az asztali munka szabályai, a rendszerezés és általánosítás képessége, az ok-okozati összefüggések megállapítása, a gondolatok meggyőző és hozzáértő kifejezése, következtetések levonása, megfogalmazása diagramok, vázlatok.

Az órák alatt

1. A leírtak megismétlése.

Frontális osztályfelmérés. Hasonlítsa össze a kristályos és a képlékeny kén tulajdonságait! Magyarázza meg az allotrópia lényegét!

2. Új anyag tanulmányozása.

A történet figyelmes meghallgatása után az óra végén elmagyarázzuk, miért viselkedett furcsán a kénsav vízzel, fával és aranygyűrűvel.

Lejátszik egy hangfelvételt.

A kénsav kalandjai.

Az egyik vegyi birodalomban élt egy varázslónő, a neve így volt Kénsav. Kinézetre nem volt olyan rossz: színtelen folyadék, viszkózus, mint az olaj, szagtalan. Kénsav Híres akartam lenni, ezért kirándultam.

5 órája sétált, és mivel túl meleg volt a nap, nagyon szomjas volt. És hirtelen meglátott egy kutat. "Víz!" - kiáltott fel a sav, és a kúthoz futva megérintette a vizet. A víz rettenetesen sziszegett. A rémült varázslónő sikoltozva rohant el. Ezt persze a fiatal sav keverve nem tudta kénsav A vízzel nagy mennyiségű hő szabadul fel.

"Ha víz érintkezik kénsav, akkor a víz, mivel nincs ideje összekeverni a savval, felforrhat és kifröccsenhet kénsav. Ez a bejegyzés megjelent egy fiatal utazó naplójában, majd bekerült a tankönyvekbe.

Mivel a sav nem oltotta szomját, a szétterülő fa úgy döntött, hogy lefekszik és megpihen az árnyékban. De ez sem sikerült neki. Amint Kénsav Megérintettem a fát, elszenesedni kezdett. Ennek okát nem tudva a megrettent sav elszaladt.

Hamarosan megérkezett a városba, és úgy döntött, hogy elmegy az első boltba, amelybe útközben találkozott. Kiderült, hogy egy ékszerüzlet. A vitrinekhez közeledve sok szép gyűrűt látott a sav. KénsavÚgy döntöttem, hogy felpróbálok egy gyűrűt. Az utazó, miután aranygyűrűt kért az eladótól, hosszú, gyönyörű ujjára tette. A varázslónőnek nagyon megtetszett a gyűrű, és úgy döntött, megveszi. Ezzel dicsekedhetett a barátai előtt!

Miután elhagyta a várost, a sav hazament. Útközben kísértette a gondolat, hogy miért viselkedik olyan furcsán a víz és a fa, amikor hozzáér, de semmi sem történt ezzel az aranylóval? – Igen, mert az arany benne van kénsav nem oxidálódik." Ezek voltak az utolsó szavak, amelyeket savval írt a naplójába.

Tanári magyarázatok.

A kénsav elektronikus és szerkezeti képletei.

Mivel a kén a periódusos rendszer 3. periódusában van, az oktett szabályt (nyolc elektron szerkezete) nem tartják be, és a kénatom akár tizenkét elektront is felvehet. A kénsav elektronikus és szerkezeti képlete a következő:

(A kén hat elektronját csillag jelzi)

Nyugta.

A kénsav (5) kén-oxid és víz (SO 3 + H 2 O -> H 2 SO 4) kölcsönhatása során keletkezik.

Fizikai tulajdonságok.

A kénsav színtelen, nehéz, nem illékony folyadék. Vízben oldva nagyon erős felmelegedés lép fel. Emlékezz arra Ne öntsön vizet tömény kénsavba!

A tömény kénsav felszívja a levegőből a vízgőzt. Ez ellenőrizhető, ha egy nyitott edény tömény kénsavval egyensúlyban van egy mérlegen: egy idő után az edényt tartalmazó csésze leesik.

Kémiai tulajdonságok.

A hígított kénsav minden savra jellemző közös tulajdonságokkal rendelkezik. Ezenkívül a kénsav sajátos tulajdonságokkal rendelkezik.

A kén kémiai tulajdonságai - Alkalmazás .

Tanári bemutató egy szórakoztató élményről.

Rövid biztonsági tájékoztató.

Popsika (szén cukorból)

Felszerelés	Élményterv	Következtetés
Porcukor. Tömény kénsav. Két, egyenként 100-150 ml-es főzőpohár. Üveg rúd. Mérleg.	Öntsön 30 g porcukrot egy főzőpohárba. Mérjünk ki 12 ml tömény kénsavat egy főzőpohár segítségével. A cukrot és a savat egy pohárban, üvegrúddal zabkásaszerű masszává keverjük (az üvegrudat kivesszük és egy pohár vízbe tesszük). Egy idő után a keverék elsötétül, felmelegszik, és hamarosan porózus szénmassza kezd kimászni az üvegből - popsi	A cukor (tömény) kénsav általi elszenesedése ennek a savnak az oxidáló tulajdonságaival magyarázható. A redukálószer a szén. A folyamat exoterm. 2H 2 SO 4 + C 12 O 11 + H22 -> 11 C + 2SO 2 + 13 H 2 O + CO 2

A tanulók egy táblázatot töltenek ki a füzetükben szórakoztató élményekkel.

A tanulók érvelése arról, hogy a kénsav miért viselkedik olyan furcsán vízzel, fával és arannyal.

Alkalmazás.

Tulajdonságai (vízfelvevő képesség, oxidáló tulajdonságok, nem illékonyság) miatt a kénsavat széles körben használják a nemzetgazdaságban. A vegyipar fő termékei közé tartozik.

1. színezékek beszerzése;
2. ásványi műtrágyák beszerzése;
3. kőolajtermékek tisztítása;
4. elektrolitikus rézgyártás;
5. elektrolit az akkumulátorokban;
6. robbanóanyagok beszerzése;
7. színezékek beszerzése;
8. mesterséges selyem beszerzése;
9. glükóz beszerzése;
10. sók kinyerése;
11. savak előállítása.

Széles körben használják például a kénsav sóit

Na2SO4*10H2O– nátrium-szulfát kristályos hidrát (Glauber só)- szóda-, üveg-, gyógyszer- és állatgyógyászati ​​gyártásban használják.

CaSO 4 * 2H 2 O– kalcium-szulfát kristályos hidrát (természetes gipsz)- az építőiparban és a gyógyászatban szükséges félvizes gipsz előállítására - gipszkötések felhordására.

CuSO4*5H2O– kristályos réz-szulfát-hidrát (2) (rézszulfát)- kártevők és növénybetegségek elleni küzdelemben használják.

A tanulók munkája a tankönyv szövegen kívüli komponensével.

Ez érdekes

...a Kara-Bogaz-Gol-öbölben a víz +5°C-os hőmérsékleten 30% Glauber-sót tartalmaz, ez a só fehér üledék formájában, mint a hó, és a meleg idő beálltával kihullik. , a só ismét feloldódik. Mivel a Glauber-só megjelenik és eltűnik ebben az öbölben, így hívták csodálható, ami „elképesztő sót” jelent.

3. Az oktatási anyagot megerősítő kérdések a táblára írva.

1. Télen az ablakkeretek közé néha tömény kénsavat tartalmazó edényt helyeznek. Milyen célból történik ez, miért nem lehet az edényt a tetejéig megtölteni savval?
2. Miért nevezik a kémia „kenyerének” a kénsavat?

Házi feladat és utasítások a kitöltéshez.

Ahol szükséges, írjon fel egyenleteket ionos formában.

Következtetések a leckéről, jelölés és megjegyzés.

Hivatkozások.

1. Rudzitis G.E. Feldman F.G., Kémia: Tankönyv az esti (műszakos) középiskola 7-11. osztályának 1-3. rész - M.: Prosveshchenie, 1987.
2. Kémia az 1991. évi 6. számú iskolában.
3. Strempler Genrikh Ivanovich, Kémia szabadidőben: Könyv. középiskolások számára és régi kor /ábra. auto V.N. részvételével. Rastopchiny.- F.: Ch. szerk. KSE, 1990.