Tải bản đầy đủ

AXIT SULFURIC

SEMINAR HOÁ VÔ CƠ
NHÓM 17: AXIT SULFURIC
I.Cấu tạo và tính chất vật lý:
1.Cấu tạo: phân tử H2SO4 cấu tạo hình tứ diện lệch với nguyên tử S ở tâm, độ dài liên kết S-OH là 1.53Å, của liên kết
S-O là 1.46Å
2.Tính chất vật lý:
Axit Sulfuric là chất lỏng nặng, sánh như dầu, không có màu và mùi, hoá rắn ở 10.4 oC, phân huỷ ở 196oC, d
của H2SO4 98% là 1.84g/cm3.
Ở nhiệt độ thường axit hoàn toàn không bay hơi. Đun nóng ở 450oC thì bị phân ly thành SO3, H2O nhưng khi
nguội lại kết hợp thành H2SO4.Dung dịch H2SO4 thì sôi ở 338oC, đó là hỗn hợp đồng sôi của H2SO4.
H2SO4 tan vô hạn trong nước và phát nhiều nhiệt do có sự hydrat hoá mạnh:
H2SO4 + nH2O = H2SO4.nH2O ΔHo298 = -79.4 kJ/mol
Khi làm lạnh dung dịch H2SO4 sẽ thu được các tinh thể hydrat như: H2SO4.H2O, H2SO4.2H2O, H2SO4.4H2O.
Do sự phát nhiệt mạnh như thế nên khi pha loãng axit H2SO4 đặc cần đổ từ từ axit vào nước, đồng thời khuấy đều
dung dịch.
Axit sunfuric tinh khiết có thể hoà tan khí SO3 theo bất kỳ tỉ lệ nào do thạo thành axit polisunfuric: H2S2S7 , H2S3O10,
H2S4O13, H2Sn+1O3n+2. Các hỗn hợp này được gọi là oleum, là một chất lỏng rất nhớt và không có màu.
II. Tính chất hoá học điển hình
1. Tính háo nước:
H2SO4 rất háo nước, nó có thể hút nước, do đó được ứng dụng làm khô nhiều chất rắn, lỏng, khí và dùng trong
nhiều phản ứng hữu cơ:

VD:

C12H22O11 12C + 11H2O

Vì thế axit H2SO4 đặc làm bỏng da rất nguy hiểm.
2. Tinh axit mạnh:
H2SO4 là axit mạnh và là axit 2 nấc phân ly
H2SO4

H+ + HSO4-

K 1= ∞

HSO4-

H+ + SO4-2

K2= 2x10-2

Dung dịch axit sunfuric loãng có tính axit thể hiện qua các phản ứng hoà tan các kim loại hoạt động (đứng
trước H trong dãy điện hoá) nhờ vào khả năng oxi hoá của ion H3O+ thành hidro bay lên:
VD: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ;

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

3. Tính oxi hoá mạnh của axit đặc, nóng:
Axit sunfuric đặc, nóng là một chất oxi hoá mạnh. Thực tế, H2SO4 đặc, nóng tác dụng được với hầu hết các
kim loại, đặc biệt có cả các kim loại đứng sau hydro như Cu, Ag, Hg tạo thành muối sunfat và giải phóng SO 2 hoặc S
hoặc H2S:
VD: H2SO4(đ) + Cu

CuSO4 + SO2 + H2O

Riêng các phản ứng cho kim loại hoạt động tác dụng với axit sunfuric đặc nóng thì sản phẩm oxi hoá tạo thành là hỗn
hợp gồm SO2, S và H2S.


Nếu H2SO4 đặc,nguội thì làm thụ động hoá Fe,Al, Cr nên người ta dùng bình bằng thép để đựng và chuyên
chở đặc, nguội.
Đối với các chất phi kim như C,S,P… H2SO4 đặc cũng thể hiện tính oxi hoá:

VD:

C+ 2H2SO4 = 2SO2 + CO2 + 2H2O

Đối với các hợp chất có tính khử như HI, H 2S axit sunfuric đặc nóng cũng đóng vai trò chất oxi hoá
VD: H2SO4(đ) + 2HBr = SO2 + Br2 + 2H2O
III. Sản xuất
-Phương pháp tiếp xúc

a) Điều chế SO2: S + O2 → SO 2;
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
Lọc khí: khử sạch bụi, và các hợp chất có hại cho xúc tác, làm khô khí

b,c,d)

e) Oxy hóa SO2:2SO2 + O2 2SO3
f,g) Hấp thụ SO3: hỗn hợp khí (SO2+SO3+O2) được làm nguội, cho tan vào dung dịch H2SO4, thu được oleum
H2SO4.xSO3
-Phương pháp tháp
a) Điều chế SO2:

S + O2 → SO2;

3 FeS2 + 8O2 → Fe3O4 + 6SO2

b) Lọc hỗn hợp khí (SO2+O2), làm nguội xuống 100o
c) Oxy hóa SO2 đồng thời hợp nước, với xúc tác (NO+NO2)
IV. Ứng dụng
Axít sunfuric là hóa chất thương mại rất quan trọng, và thực vậy sản lượng axít sulfuric của một quốc gia là
một chỉ số tốt về sức mạnh công nghiệp của quốc gia đó. Axit sunfuric được ứng dụng trong nhiều ngành sản xuất
như: Phẩm nhuộm(2%), luyện kim(2%), chất dẻo(5%), chất tẩy rửa(14%),giấy và sợi(8%), sơn(11%), phân bón(30%)
(phân lân, amoni sunfat, phân NPK)….Ngoài ra còn có ứng dụng trong dầu mỏ, thuốc nổ, acquy, dược phẩm và thuốc
trừ sâu.
VD:Axít Sunfuric trong sản xuất phân bón:
Supe lân được sản xuất công nghiệp do tác động của axít sulfuric trên đá phosphate, Ca 3(PO4) 2.
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaPO4
VD:Axit sunfuric trong công nghiệp chất tẩy rửa
Axit sunfuric được dùng để điều chế Sulfonate ( chất cải thiện khả năng hòa tan và liên kết với vật liệu )
H2SO4 tác dụng với ankyl tạo axit sunfonic.Sau đó ax sunfonic tham gia phản ứng este hoá hoặc ankyl hoá để tạo
sunfonat

O
HO

S
O

O
OH

+ R =>

R

S
O

OH

+

H2O




Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×