ácido sulfatado: fórmula y propiedades químicas

Uno de los primeros ácidos minerales, que llegó a ser conocido por el hombre – es el ácido sulfúrico, o sulfato. No sólo es eso, sino que muchos de sus sales se utilizan en la construcción, la medicina, la industria de alimentos y para fines técnicos. Hasta ahora, en este sentido, nada ha cambiado. Varias características que posee sulfato ácido, hace que sea fácil indispensable en síntesis químicas. Además, en prácticamente todos los sectores de la industria y la vida diaria se utilizan sales de los mismos. Por lo tanto, consideramos en detalle qué es y cuáles son las características propiedades exhibidas.

Una variedad de nombres

Vamos a empezar con el hecho de que los nombres en este asunto mucho. Entre ellos están los que se forman por una nomenclatura racional, y los que tienen históricamente. Por lo tanto, este compuesto se conoce como:

• sulfato ácido;
• vitriolo;
• ácido sulfúrico;
• oleum.

Aunque el término "oleum" no es del todo adecuado para la sustancia debido a que es una mezcla de ácido sulfúrico y superior de óxido de azufre – SO _3.

sulfato ácido: fórmula molecular y la estructura

Desde el punto de vista de abreviaturas químicas escribir la fórmula de este ácido puede ser tan: H ₂ SO _4. Es obvio que la molécula se compone de dos cationes de hidrógeno y el anión radical de ácido – sulfato de iones que tienen una carga 2+.

Por lo tanto dentro de la molécula, la siguiente comunicación:

• covalente polar entre el azufre y el oxígeno;
• covalente fuertemente polar entre el hidrógeno y el residuo de ácido SO _4.

Sera que tiene 6 electrones desapareados forma dos dobles enlaces a dos átomos de oxígeno. Incluso con un par – sola, y aquellos a su vez – una sola hidrógeno. Como resultado de la estructura molecular permite que sea lo suficientemente fuerte. Al mismo tiempo, el catión de hidrógeno es muy móvil y fácil de ir, porque el azufre y el oxígeno es mucho mayor en electronegatividad. Tirando de la densidad de electrones en sí, que proporcionan una carga positiva parcial de hidrógeno, que cuando se separa es completa. soluciones de ácido en el que es H ⁺ así ^formada.

Hablando de los estados de oxidación de los elementos en el compuesto, la fórmula sulfato de ácido, en el que H ₂ SO _4, fácilmente permite el cálculo de: y de hidrógeno 1, y -2 oxígeno, de azufre a 6.

Al igual que en cualquier molécula, la carga neta es cero.

Historia del descubrimiento

ácido sulfato se conoce a las personas desde los tiempos más antiguos. Incluso alquimistas fueron capaces de recibirlo diferentes métodos de sulfato de calcinación. A partir del siglo IX, la gente ha recibido y utilizado esta sustancia. Más tarde en Europa Albertus Magnus aprendió a extraer el ácido en el proceso de descomposición del sulfato de hierro.

Sin embargo, ninguno de los métodos no era rentable. Entonces se convierte conocido llamado modo de realización cámara de síntesis. Por esta azufre y nitrato de quema, y vapores desprendidos absorbido agua. Como resultado, formado sulfato ácido.

Aún más tarde, los británicos fueron capaces de encontrar el método más barato de la obtención de la sustancia. Se utilizó la pirita – FeS _2, piritas de hierro. Su cocción y la posterior reacción con el oxígeno todavía son uno de los procesos industriales más importantes para la síntesis de ácido sulfúrico. Tales materias primas más accesibles, asequibles y de calidad para la producción de gran volumen.

propiedades físicas

Hay varias opciones, incluyendo el externo, que es diferente de otros sulfato ácido. Las propiedades físicas se pueden describir en unos pocos puntos:

1. En condiciones normales, – líquido.
2. En un estado de concentración es pesada, grasa, por lo que fue llamado "aceite de vitriolo".
3. Sustancia Densidad – 1,84 g / cm ^3.
4. No tiene color ni olor.
5. Tiene un sabor fuerte "cobre".
6. Se disuelve en agua muy bueno, casi ilimitada.
7. Higroscópico, es capaz de captar el agua libre y unida de los tejidos.
8. La volátil.
9. Punto de ebullición – 296 ° ^C.
10. Punto de fusión de 10,3 ^° C

Una de las características más importantes de este compuesto es su capacidad para hidratar con la liberación de una gran cantidad de calor. Por eso, incluso en la escuela, los niños se les enseña que el agua se añade al ácido en todo caso es imposible, sino todo lo contrario. Después de todo, el agua es más ligera en la densidad, por lo que se acumulará en la superficie. Si añadir dramáticamente al ácido, la reacción resultante se disuelve fuera tanta energía que el agua comienza a hervir y se va a pulverizar junto con partículas de una sustancia peligrosa. Puede causar graves quemaduras químicas en la piel de las manos.

Por lo tanto, debe ser goteo ácido vierte en agua, después la mezcla se calienta fuertemente, pero la ebullición no se produce, y por lo tanto salpicaduras también.

propiedades químicas

Desde el punto de vista químico, este ácido es muy fuerte, especialmente si se solución concentrada. Se dibásico, sin embargo paso a paso se disocia para formar anión gidrosulfat- y sulfato.

En general, su interacción con diversos compuestos satisface todas las reacciones básicas típicas de esta clase de sustancias. Hay ejemplos de varias ecuaciones que participa ácido sulfato. Propiedades químicas se manifiestan en su interacción con:

• sales;
• óxidos e hidróxidos metálicos;
• óxidos anfóteros e hidróxidos;
• metales de pie en la serie electroquímica de hidrógeno.

Como resultado de tales interacciones en prácticamente todos los casos las sales formadas medias del ácido (sulfatos), o ácidos (sulfatos de hidrógeno).

Una característica especial es también el hecho de que el metal de la forma habitual + Me H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + H ₂ ↑ una solución de la sustancia reacciona, es decir, ácido diluido. Si tomamos un concentrado o altamente saturado (oleum), los productos de reacción son bastante diferentes.

Características especiales del ácido sulfúrico

Estos incluyen una interacción soluciones simplemente concentrada con metales. Por lo tanto, hay un diagrama que muestra todo el principio de estas reacciones:

1. Si el metal está activo, el resultado es la formación de sulfuro de hidrógeno, sales y agua. Esto es, el azufre se reduce a -2.
2. Si la actividad media del metal, el resultado – azufre, sal y agua. Es decir, la recuperación del ion sulfato de azufre libre.
3. Metales baja actividad química (después de hidrógeno) – dióxido de azufre, sal y agua. El azufre en estado de oxidación +4.

También propiedades especiales sulfato ácidos son la capacidad para oxidar algunos no metales a su estado de oxidación más alto y reaccionar con compuestos complejos y oxidar a sustancias simples.

Los métodos para producir industria

ácido sulfúrico procedimiento del sulfato se compone de dos tipos básicos:

• pin;
• torre.

Ambos son los métodos más comunes en la industria en todo el mundo. La primera forma de realización se basa en el uso como materias primas piritas de hierro o azufre pirita FeS – _2. En total hay tres fases:

1. La calcinación de la materia prima para formar como producto de la combustión del dióxido de azufre.
2. La superación de esta gas a través de oxígeno sobre un catalizador de vanadio para formar trióxido de azufre – SO _3.
3. La torre de absorción se lleva a cabo disolviendo el anhídrido en la solución de ácido sulfato con la formación de solución de alta concentración – oleum. líquido espeso oleoso muy pesado.

Una segunda forma de realización – es prácticamente el mismo, pero los óxidos de nitrógeno se utiliza como catalizador. En términos de parámetros tales como la calidad del producto, coste y consumo de energía, la pureza de las materias primas, el rendimiento, el primer método es más eficaz y aceptable, lo que se utiliza más a menudo.

laboratorio de síntesis

Si desea obtener ácido sulfúrico en pequeñas cantidades para pruebas de laboratorio, la mejor manera de interactuar con sulfuro de hidrógeno sulfatos de metal inactivo.

En estos casos, la formación de sulfuro ferroso, y se forma como un subproducto de ácido sulfúrico. Para estudios pequeños tal opción es adecuada, pero la pureza de dicho ácido no será diferente.

También en el laboratorio puede ser una respuesta cualitativa a las soluciones de sulfato. El reactivo más común es un cloruro de bario, desde Ba ^{2 +} iones junto con anión sulfato precipita en precipitado blanco – leche barita: H ₂ SO ₄ + BaCl ₂ = 2HCl + _BaSO4 ↓

La sal más común

Sulfatado ácido y sulfatos que forma, son compuestos importantes en muchos campos industriales y domésticos, incluyendo alimentos. Las sales de ácido sulfúrico más comúnmente son los siguientes:

1. Yeso (Alabaster, selenito). Nombre químico – sulfato de calcio hidratado acuosa. Fórmula: CaSO _4. Se utiliza en la construcción, la medicina, la industria de pulpa y papel, la fabricación de joyas.
2. Barita (baritina). El sulfato de bario. La solución es un precipitado lechoso. En forma sólida – cristales transparentes. Se utiliza en dispositivos ópticos, radiación de rayos X, para la fabricación de un recubrimiento aislante.
3. Mirabilite (sal de Glauber). Nombre químico – cristalina sulfato de sodio decahidratado. Fórmula: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. Se utiliza en la medicina como laxante.

Se puede citar como ejemplos de muchas sales, que son de importancia práctica. Sin embargo, el antes mencionado – el más común.

licor kraft

Esta sustancia es una solución que se forma por el tratamiento térmico de la madera, es decir celulosa. El objetivo principal de esta conexión – obtener su jabón de licor por sedimentación. La composición química de licor de sulfato es el siguiente:

• lignina;
• hidroxi;
• monosacáridos;
• fenoles;
• resinas;
• y ácidos grasos volátiles;
• sulfuros, cloruros, carbonatos y sulfatos de sodio.

Hay dos tipos principales de materiales: blanco y negro licor kraft. El blanco va a la industria de la pulpa y el papel, y el negro que se utiliza para el jabón de licor negro en la industria.

principales aplicaciones

La producción anual de ácido sulfúrico es de 160 millones de dólares. Toneladas por año. Esta es una cifra muy significativa, lo que demuestra la importancia y la prevalencia de este compuesto. Hay varias industrias y lugares en los que es necesario el uso de sulfato de ácido:

1. La batería como electrolito, especialmente en plomo.
2. En las plantas donde produce fertilizante de sulfato. La mayor parte del ácido es, precisamente, la fabricación de plantas de minerales de fertilizar. Por lo tanto, las plantas para la producción de ácido sulfúrico y la producción de fertilizantes a menudo construir cerca.
3. En la industria alimentaria como un emulsionante, designado código E513.
4. Numerosas síntesis orgánica como agente deshidratante, un catalizador. Así obtenido explosivos, resinas, detergentes, nylon, polipropileno y etileno, colorantes, fibras químicas, ésteres y otros compuestos.
5. El uso en filtros para la purificación de agua y la producción de agua destilada.
6. Utilizado en la extracción y el procesamiento de elementos raros a partir del mineral.

También una gran cantidad de ácido sulfúrico se gasta en pruebas de laboratorio, donde se produce por medio locales.