Unterrichtsziele: Die Schüler sollten die Struktur, physikalischen und chemischen Eigenschaften von H 2 SO 4 kennen; in der Lage sein, basierend auf der Kenntnis der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und chemisches Gleichgewicht die Wahl der Reaktionsbedingungen begründen, die der Herstellung von Schwefelsäure zugrunde liegen; Bestimmen Sie Sulfat- und Sulfidionen in der Praxis.

Grundbegriffe: Schwefeldioxid, Schwefelsäureanhydrid, komplexe Nutzung rohes Material.

Während des Unterrichts

ICH. Zeit organisieren; Hausaufgaben überprüfen

II. Neues Material

1. Elektronische und Strukturformeln. Da Schwefel in der 3. Periode liegt Periodensystem, dann wird die Oktettregel nicht eingehalten und das Schwefelatom kann bis zu zwölf Elektronen aufnehmen.

(Die sechs Elektronen von Schwefel sind durch ein Sternchen gekennzeichnet.)

2. Quittung. Schwefelsäure entsteht durch die Reaktion von Schwefeloxid (VI) mit Wasser (SO 3 + H 2 O H 2 SO 4). Eine Beschreibung der Herstellung von Schwefelsäure findet sich in § 16 (, S. 37 - 42).

3. Physikalische Eigenschaften. Schwefelsäure ist eine farblose, schwere (=1,84 g/cm3) und nichtflüchtige Flüssigkeit. Beim Auflösen in Wasser kommt es zu einer sehr starken Erhitzung. Denken Sie daran, dass Sie kein Wasser in konzentrierte Schwefelsäure gießen können (Abb. 2)! Konzentriert Schwefelsäure nimmt Wasserdampf aus der Luft auf. Dies lässt sich überprüfen, indem man ein offenes Gefäß mit konzentrierter Schwefelsäure auf einer Waage ausbalanciert: Nach einiger Zeit fällt der Becher mit dem Gefäß herunter.

Reis. 2.

4. Chemische Eigenschaften. Verdünnte Schwefelsäure hat allgemeine Eigenschaften, charakteristisch für Säuren und spezifisch (Tabelle 7).

Tabelle 7

Chemische Eigenschaften von Schwefelsäure
Häufig bei anderen Säuren	Spezifisch
1. Eine wässrige Lösung verändert die Farbe der Indikatoren.	1. Konzentrierte Schwefelsäure ist ein starkes Oxidationsmittel: Beim Erhitzen reagiert sie mit fast allen Metallen (außer Au, Pt und einigen anderen). Bei diesen Reaktionen werden je nach Aktivität des Metalls und Bedingungen SO2, H2S, S freigesetzt, zum Beispiel: Cu+2H 2 SO 4 CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O
2. Verdünnte Schwefelsäure reagiert mit Metallen: H 2 SO 4 +Zn ZnSO 4 +H 2 2H + + SO 4 2- +Zn 0 Zn 2+ + SO 4 2- +H 2 0 2H + + Zn 0 Zn 2+ + H 2 0	2. Konzentrierte Schwefelsäure reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Hydraten: H 2 SO 4 + nH 2 O H 2 SO 4 nH 2 O+ Q Konzentrierte Schwefelsäure ist in der Lage, aus organischen Stoffen Wasserstoff und Sauerstoff in Form von Wasser abzuspalten und zu verkohlen organische Substanz
3. Reagiert mit basischen und amphoteren Oxiden: H 2 SO 4 + MgO MgSO 4 + H 2 O 2H + +SO 4 2- +MgOMg 2+ +SO 4 2- +H 2 O 2H + + MgO Mg 2+ + H 2 O	3. Charakteristische Reaktion Bei Schwefelsäure und ihren Salzen handelt es sich um die Wechselwirkung mit löslichen Bariumsalzen: H 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 + 2HCl 2H + + SO 4 2- + Ba 2+ + 2Cl - BaSO 4 + 2H + + 2Cl - Ba 2+ + SO 4 2- BaSO 4 Es bildet sich ein weißer Niederschlag, der weder in Wasser noch in konzentrierter Salpetersäure löslich ist.
4. Interagiert mit Basen: H 2 SO 4 + 2KOH K 2 SO 4 + 2H 2 O 2H + + SO 4 2- + 2K + + 2OH - 2K + + SO 4 2- + 2H 2 O 2H + + 2OH - 2H 2 O Wird die Säure im Übermaß aufgenommen, entsteht ein Säuresalz: H 2 SO 4 +NaOH NaHSO 4 +H 2 O
5. Reagiert mit Salzen und verdrängt andere Säuren aus ihnen: 3H 2 SO 4 +Ca 3 (PO 4) 2 3CaSO 4 +2H 3 PO 4

Anwendung. Schwefelsäure ist weit verbreitet (Abb. 3) und das Hauptprodukt der chemischen Industrie.

Reis. 3. Anwendung von Schwefelsäure: 1 - Herstellung von Farbstoffen; 2 - Mineraldünger; 3 - Reinigung von Erdölprodukten; 4 - elektrolytische Produktion von Kupfer; 5 - Elektrolyt in Batterien; 6 - Herstellung von Sprengstoffen; 7 - Farbstoffe; 8 - Kunstseide; 9 – Glukose; 10 – Salze; 11 - Säuren.

Schwefelsäure bildet zwei Salzreihen – mittel und sauer:

Na 2 SO 4 NaHSО 4

Natriumsulfat Natriumhydrogensulfat

(mittleres Salz) (saures Salz)

Salze der Schwefelsäure werden häufig verwendet, zum Beispiel Na 2 SO 4 · 10H 2 O – Natriumsulfat-Kristallhydrat (Glaubersalz) wird bei der Herstellung von Soda, Glas, in der Medizin und Veterinärmedizin verwendet. CaSO 4 2H 2 O – Calciumsulfat-Kristallhydrat (natürlicher Gips) – wird zur Herstellung von halbwasserigem Gips verwendet, der im Bauwesen und in der Medizin zum Anlegen von Gipsverbänden benötigt wird. CuSO 4 5H 2 O – kristallines Hydrat von Kupfer(II)sulfat (Kupfersulfat) – wird im Kampf gegen Pflanzenschädlinge eingesetzt.

III. Neues Material konsolidieren

1. Im Winter wird manchmal ein Gefäß mit konzentrierter Schwefelsäure zwischen die Fensterrahmen gestellt. Zu welchem ​​Zweck geschieht das, warum kann das Gefäß nicht bis zum Rand mit Säure gefüllt werden?

2. Konzentrierte Schwefelsäure reagiert beim Erhitzen mit Quecksilber und Silber, ähnlich wie sie mit Kupfer reagiert. Schreiben Sie Gleichungen für diese Reaktionen auf und geben Sie das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel an.

3. Wie erkennt man Sulfide? Wo werden sie verwendet?

4. Erstellen Sie Reaktionsgleichungen, die anhand der angegebenen Diagramme praktisch umsetzbar sind:

Hg + H2SO4(konz)

MgCl 2 + H 2 SO 4 (konz.)

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4

Al(OH) 3 + H 2 SO 4

Geben Sie beim Erstellen von Reaktionsgleichungen die Bedingungen für deren Umsetzung an. Schreiben Sie die Gleichungen bei Bedarf in ionischer und abgekürzter ionischer Form.

5. Nennen Sie das Oxidationsmittel bei den Reaktionen von: a) verdünnter Schwefelsäure mit Metallen; b) konzentrierte Schwefelsäure mit Metallen.

6. Was wissen Sie über schweflige Säure?

7. Warum ist konzentrierte Schwefelsäure ein starkes Oxidationsmittel? Was sind die besonderen Eigenschaften von konzentrierter Schwefelsäure?

8. Wie reagiert konzentrierte Schwefelsäure mit Metallen?

9. Wo werden Schwefelsäure und ihre Salze eingesetzt?

1. Welche Sauerstoffmenge wird zum Verbrennen benötigt: a) 3,4 kg Schwefelwasserstoff; b) 6500 m 3 Schwefelwasserstoff?

2. Wie groß ist die Masse einer Lösung mit 0,2? Massenanteile Schwefelsäure, die bei der Reaktion mit 4,5 g Aluminium verbraucht wird?

Laborexperimente

VI. Erkennung von Sulfationen in Lösung. Gießen Sie 1-2 ml Natriumsulfatlösung in ein Reagenzglas, die gleiche Menge Zinksulfat in ein anderes und eine verdünnte Schwefelsäurelösung in das dritte. Geben Sie in jedes Reagenzglas ein Zinkgranulat und geben Sie dann ein paar Tropfen Bariumchlorid- oder Bariumnitratlösung hinzu.

Aufgaben. 1. Wie kann man Schwefelsäure von ihren Salzen unterscheiden? 2. Wie unterscheidet man Sulfate von anderen Salzen? Schreiben Sie Gleichungen für die von Ihnen durchgeführten Reaktionen in molekularer, ionischer und abgekürzter ionischer Form auf.

IV. Hausaufgaben

Säuren sind chemische Verbindungen, die aus Wasserstoffatomen und sauren Resten bestehen, zum Beispiel SO4, SO3, PO4 usw. Sie sind anorganisch und organisch. Zu den ersten gehören Salz-, Phosphor-, Sulfid-, Salpeter- und Schwefelsäure. Zu den zweiten gehören Essigsäure, Palmitinsäure, Ameisensäure, Stearinsäure usw.

Was ist Schwefelsäure?

Diese Säure besteht aus zwei Wasserstoffatomen und dem sauren Rest SO4. Es hat die Formel H2SO4.

Schwefelsäure oder auch Sulfatsäure genannt, bezeichnet anorganische sauerstoffhaltige zweibasige Säuren. Dieser Stoff gilt als einer der aggressivsten und chemisch aktivsten. Bei den meisten chemischen Reaktionen wirkt es als Oxidationsmittel. Diese Säure kann in konzentrierter oder verdünnter Form verwendet werden, wobei sie dann leicht unterschiedliche chemische Eigenschaften aufweist.

Physikalische Eigenschaften

Schwefelsäure ist unter normalen Bedingungen flüssig, ihr Siedepunkt liegt bei etwa 279,6 Grad Celsius, der Gefrierpunkt bei der Umwandlung in feste Kristalle liegt bei etwa -10 Grad für einhundert Prozent und etwa -20 für 95 Prozent.

Reine hundertprozentige Sulfatsäure ist eine geruchlose, farblose, ölige flüssige Substanz, die fast die doppelte Dichte von Wasser hat – 1840 kg/m3.

Chemische Eigenschaften von Sulfatsäure

Schwefelsäure reagiert mit Metallen, deren Oxiden, Hydroxiden und Salzen. Mit Wasser in unterschiedlichen Anteilen verdünnt, kann es sich unterschiedlich verhalten. Schauen wir uns daher die Eigenschaften konzentrierter und schwacher Schwefelsäurelösungen getrennt genauer an.

Konzentrierte Schwefelsäurelösung

Als konzentriert gilt eine Lösung, die mindestens 90 Prozent Sulfatsäure enthält. Eine solche Schwefelsäurelösung kann sogar mit wenig aktiven Metallen sowie Nichtmetallen, Hydroxiden, Oxiden und Salzen reagieren. Die Eigenschaften einer solchen Sulfatsäurelösung ähneln denen einer konzentrierten Salpetersäure.

Wechselwirkung mit Metallen

Bei der chemischen Reaktion einer konzentrierten Sulfatsäurelösung mit Metallen, die sich in der elektrochemischen Spannungsreihe von Metallen rechts von Wasserstoff befinden (also mit nicht den aktivsten), entstehen folgende Stoffe: Sulfat des Metalls mit dem Es kommt zur Wechselwirkung zwischen Wasser und Schwefeldioxid. Zu den Metallen, durch deren Wechselwirkung die aufgeführten Stoffe entstehen, gehören Kupfer (Cuprum), Quecksilber, Wismut, Silber (Argentum), Platin und Gold (Aurum).

Wechselwirkung mit inaktiven Metallen

Bei Metallen, die in der Spannungsreihe links von Wasserstoff stehen, verhält sich konzentrierte Schwefelsäure etwas anders. Durch diese chemische Reaktion entstehen folgende Stoffe: Sulfat eines bestimmten Metalls, Schwefelwasserstoff oder reiner Schwefel und Wasser. Zu den Metallen, mit denen eine ähnliche Reaktion stattfindet, gehören auch Eisen (Ferum), Magnesium, Mangan, Beryllium, Lithium, Barium, Calcium und alle anderen, die in der Spannungsreihe links von Wasserstoff stehen, außer Aluminium, Chrom, Nickel und Titan – Mit ihnen interagiert konzentrierte Sulfatsäure nicht.

Wechselwirkung mit Nichtmetallen

Dieser Stoff ist ein starkes Oxidationsmittel und kann daher an chemischen Redoxreaktionen mit Nichtmetallen wie beispielsweise Kohlenstoff (Kohlenstoff) und Schwefel teilnehmen. Als Folge solcher Reaktionen wird zwangsläufig Wasser freigesetzt. Bei der Zugabe dieses Stoffes zu Kohlenstoff werden auch Kohlendioxid und Schwefeldioxid freigesetzt. Und wenn man dem Schwefel Säure hinzufügt, erhält man nur Schwefeldioxid und Wasser. Bei einer solchen chemischen Reaktion spielt Sulfatsäure die Rolle eines Oxidationsmittels.

Wechselwirkung mit organischen Substanzen

Bei den Reaktionen von Schwefelsäure mit organischen Stoffen kann man die Verkohlung unterscheiden. Dieser Vorgang findet statt, wenn dieser Stoff mit Papier, Zucker, Fasern, Holz etc. kollidiert. Dabei wird auf jeden Fall Kohlenstoff freigesetzt. Der bei der Reaktion entstehende Kohlenstoff kann bei Überschuss teilweise mit Schwefelsäure reagieren. Das Foto zeigt die Reaktion von Zucker mit einer Sulfatsäurelösung mittlerer Konzentration.

Reaktionen mit Salzen

Außerdem reagiert eine konzentrierte Lösung von H2SO4 mit trockenen Salzen. In diesem Fall kommt es zu einer Standardaustauschreaktion, bei der das in der Salzstruktur vorhandene Metallsulfat und die Säure mit dem im Salz enthaltenen Rest gebildet werden. Konzentrierte Schwefelsäure reagiert jedoch nicht mit Salzlösungen.

Wechselwirkung mit anderen Substanzen

Außerdem kann dieser Stoff mit Metalloxiden und deren Hydroxiden reagieren, in diesen Fällen kommt es zu Austauschreaktionen, im ersten Fall werden Metallsulfat und Wasser freigesetzt, im zweiten Fall dasselbe.

Chemische Eigenschaften einer schwachen Sulfatsäurelösung

Verdünnte Schwefelsäure reagiert mit vielen Stoffen und hat die gleichen Eigenschaften wie alle Säuren. Im Gegensatz zu konzentriertem Metall interagiert es nur mit aktiven Metallen, also solchen, die in der Spannungsreihe links von Wasserstoff stehen. In diesem Fall findet die gleiche Substitutionsreaktion statt wie bei jeder Säure. Dabei wird Wasserstoff freigesetzt. Außerdem interagiert eine solche Säurelösung mit Salzlösungen, was zu einer bereits oben diskutierten Austauschreaktion führt, mit Oxiden – das gleiche wie bei einer konzentrierten Lösung, und mit Hydroxiden – ebenfalls das gleiche. Neben gewöhnlichen Sulfaten gibt es auch Hydrosulfate, die durch die Wechselwirkung von Hydroxid und Schwefelsäure entstehen.

So erkennen Sie, ob eine Lösung Schwefelsäure oder Sulfate enthält

Um festzustellen, ob diese Stoffe in einer Lösung vorhanden sind, wird eine spezielle qualitative Reaktion auf Sulfationen verwendet, die es ermöglicht, dies herauszufinden. Dabei wird der Lösung Barium oder seine Verbindungen zugesetzt. Dies kann zu Niederschlägen führen Weiß(Bariumsulfat), was auf das Vorhandensein von Sulfaten oder Schwefelsäure hinweist.

Wie entsteht Schwefelsäure?

Der gebräuchlichste Weg industrielle Produktion Diese Substanz wird aus Eisenpyrit gewonnen. Dieser Prozess erfolgt in drei Phasen, in denen jeweils eine bestimmte chemische Reaktion. Schauen wir sie uns an. Zunächst wird Pyrit mit Sauerstoff versetzt, wodurch Ferumoxid und Schwefeldioxid entstehen, die für weitere Reaktionen verwendet werden. Diese Wechselwirkung findet bei hoher Temperatur statt. Als nächstes folgt die Stufe, in der Schwefeltrioxid durch Zugabe von Sauerstoff in Gegenwart eines Katalysators, nämlich Vanadiumoxid, gewonnen wird. Im letzten Schritt wird der resultierenden Substanz nun Wasser zugesetzt und es entsteht Sulfatsäure. Dies ist das gebräuchlichste Verfahren zur industriellen Gewinnung von Sulfatsäure. Es wird am häufigsten verwendet, da Pyrit der am besten zugängliche Rohstoff ist, der für die Synthese der in diesem Artikel beschriebenen Substanz geeignet ist. Durch dieses Verfahren gewonnene Schwefelsäure wird in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt – sowohl in der Chemie als auch in vielen anderen, beispielsweise bei der Ölraffinierung, Erzaufbereitung usw. Auch in der Herstellungstechnologie vieler synthetischer Fasern ist ihr Einsatz häufig vorgesehen .

Neues Thema: Schwefelsäure – H 2 SO 4

1. Elektronische und Strukturformeln von Schwefelsäure

*S – Schwefel befindet sich im angeregten Zustand 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 3 3d 2

Elektronische Formel eines Schwefelsäuremoleküls:

H-O-O

\\ //

// \\

H-O-O

Strukturformel des Schwefelsäuremoleküls:

1 H - -2 O -2 O

\\ //

// \\

1 H - -2 O -2 O

2. Quittung:

Die chemischen Prozesse zur Herstellung von Schwefelsäure lassen sich wie folgt darstellen:

S +O 2 +O 2 +H 2 O

FeS 2 SO 2 SO 3 H 2 SO 4

H2S

Schwefelsäure wird in drei Schritten hergestellt:

Bühne 1. Als Rohstoffe werden Schwefel, Eisenpyrit oder Schwefelwasserstoff verwendet.

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

Stufe 2. Oxidation von SO 2 zu SO 3 Sauerstoff mit Katalysator V 2 O 5

V2O5

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

Stufe 3. Um SO umzuwandeln 3 Es ist kein Wasser, das in Schwefelsäure verwendet wird, weil Es kommt zu starker Erwärmung und einer konzentrierten Schwefelsäurelösung.

SO 3 +H 2 O H 2 SO 4

Das Ergebnis ist Oleum – eine Lösung von SO 3 in Schwefelsäure.

Geräteschaltplan(siehe Lehrbuch S. 105)

3.Physikalische Eigenschaften.

a) flüssig, b) farblos, c) schwer (Vitriolöl), d) nichtflüchtig

d) Beim Auflösen in Wasser kommt es zu einer starken Erwärmung (Daher muss Schwefelsäure unbedingt in Wasser gegossen werden und nicht umgekehrt!)

4. Chemische Eigenschaften von Schwefelsäure.

H2SO4 verdünnen	Konzentriertes H 2 SO 4
Hat alle Eigenschaften von Säuren	Hat spezifische Eigenschaften
1.Ändert die Farbe des Indikators: H 2 SO 4 H + +HSO 4 - HSO 4 - H + +SO 4 2- 2. Reagiert mit Metallen, die vor Wasserstoff stehen: Zn+ H 2 SO 4 ZnSO 4 +H 2 3. Reagiert mit basischen und amphoteren Oxiden: MgO+ H 2 SO 4 MgSO 4 +H 2 O 4. Interagiert mit Basen (Neutralisationsreaktion) 2NaOH+H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +2H 2 O Bei einem Überschuss an Säure entstehen saure Salze NaOH+H 2 SO 4 NaHSO 4 +H 2 O 5. Reagiert mit trockenen Salzen und verdrängt andere Säuren aus ihnen (dies ist die stärkste und am wenigsten flüchtige Säure): 2NaCl+H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +2HCl 6. Reagiert mit Salzlösungen, wenn ein unlösliches Salz entsteht: BaCl 2 +H 2 SO 4 BaSO 4 +2HCl - Weißer Bodensatz qualitative Reaktion pro SO-Ion 4 2- 7. Beim Erhitzen zersetzt es sich: H2SO4H2O+SO3	1. Konzentriertes H 2 SO 4 - ein starkes Oxidationsmittel; beim Erhitzen reagiert es mit allen Metallen (außer Au und Pt). Bei diesen Reaktionen wird je nach Aktivität des Metalls und Bedingungen S,SO freigesetzt 2 oder H 2 S Zum Beispiel: 0 +6 +2 +4 Cu+ konz. 2H 2 SO 4 CuSO 4 +SO 2 +H 2 O 2. Konz. H2SO4 passiviert Eisen und Aluminium, Daher kann es in Stahl transportiert werden Aluminiumtanks. 3. Konz. H2SO4 nimmt Wasser gut auf H 2 SO 4 +H 2 O H 2 SO 4 *2H 2 O Daher verkohlt es organisches Material

5.Anwendung : Schwefelsäure ist eines der wichtigsten Produkte, die in verschiedenen Industriezweigen verwendet werden. Seine Hauptverbraucher sind die Produktion von Mineraldüngern, die Metallurgie und die Raffination von Erdölprodukten. Schwefelsäure wird bei der Herstellung anderer Säuren verwendet, Reinigungsmittel, Sprengstoffe, Medikamente, Farben, als Elektrolyte für Bleibatterien. (Lehrbuch S. 103).

6. Salze der Schwefelsäure

Schwefelsäure dissoziiert schrittweise

H 2 SO 4 H + +HSO 4 -

HSO 4 - H + +SO 4 2-

Daher bildet es zwei Arten von Salzen – Sulfate und Hydrosulfate

Zum Beispiel: Na 2 SO 4 - Natriumsulfat (mittleres Salz)

NaHSO4 - Natriumhydrogensulfat (Säuresalz)

Die am weitesten verbreiteten sind:

Na 2 SO 4 * 10H 2 O-Glaubersalz (verwendet bei der Herstellung von Soda, Glas, in der Medizin usw.)

Tiermedizin.

СaSO 4 *2H 2 O – Gips

СuSO 4 *5H 2 O – Kupfersulfat (verwendet in Landwirtschaft).

Laborerfahrung

Chemische Eigenschaften von Schwefelsäure.

Ausrüstung: Reagenzgläser.

Reagenzien: Schwefelsäure, Methylorange, Zink, Magnesiumoxid, Natriumhydroxid und Phenolphthalein, Natriumcarbonat, Bariumchlorid.

b) Füllen Sie die Beobachtungstabelle aus

Schwefelsäure (H2SO4) ist eine der häufigsten ätzende Säuren und gefährliche Reagenzien, dem Menschen bekannt, insbesondere in konzentrierter Form. Chemisch reine Schwefelsäure ist eine schwere, giftige Flüssigkeit mit öliger Konsistenz, geruchlos und farblos. Es wird durch Kontaktoxidation von Schwefeldioxid (SO2) gewonnen.

Bei einer Temperatur von + 10,5 °C verwandelt sich Schwefelsäure in eine gefrorene, glasige, kristalline Masse, die wie ein Schwamm gierig Feuchtigkeit aufnimmt Umfeld. In der Industrie und Chemie ist Schwefelsäure einer der Hauptbestandteile Chemische Komponenten und nimmt hinsichtlich der Produktionsmenge in Tonnen eine Spitzenposition ein. Aus diesem Grund wird Schwefelsäure als „Blut der Chemie“ bezeichnet. Mit Hilfe von Schwefelsäure werden Düngemittel, Medikamente, andere Säuren, große Mengen an Düngemitteln und vieles mehr gewonnen.

Grundlegende physikalische und chemische Eigenschaften von Schwefelsäure

1. Schwefelsäure in reiner Form (Formel H2SO4) ist bei einer Konzentration von 100 % eine farblose, dickflüssige Flüssigkeit. Am meisten wichtige Eigenschaft H2SO4 ist stark hygroskopisch – das ist die Fähigkeit, der Luft Wasser zu entziehen. Dieser Prozess geht mit einer großflächigen Wärmefreisetzung einher.
2. H2SO4 ist eine starke Säure.
3. Schwefelsäure wird Monohydrat genannt – sie enthält 1 Mol H2O (Wasser) pro 1 Mol SO3. Aufgrund seiner beeindruckenden hygroskopischen Eigenschaften wird es zur Entfeuchtung von Gasen eingesetzt.
4. Siedepunkt – 330 °C. Dabei zerfällt die Säure in SO3 und Wasser. Dichte – 1,84. Schmelzpunkt – 10,3 °C/.
5. Konzentrierte Schwefelsäure ist ein starkes Oxidationsmittel. Um eine Redoxreaktion auszulösen, muss die Säure erhitzt werden. Das Ergebnis der Reaktion ist SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Je nach Konzentration reagiert Schwefelsäure unterschiedlich mit Metallen. Schwefelsäure ist in verdünntem Zustand in der Lage, alle Metalle zu oxidieren, die in der Spannungsreihe vor Wasserstoff stehen. Die Ausnahme ist die Oxidationsbeständigste. Verdünnte Schwefelsäure reagiert mit Salzen, Basen, amphoteren und basischen Oxiden. Konzentrierte Schwefelsäure ist in der Lage, alle Metalle in der Spannungsreihe, einschließlich Silber, zu oxidieren.
7. Schwefelsäure bildet zwei Arten von Salzen: saure (das sind Hydrosulfate) und intermediäre (Sulfate)
8. H2SO4 reagiert aktiv mit organischen Substanzen und Nichtmetallen und kann einige davon in Kohle umwandeln.
9. Schwefelsäureanhydrit löst sich gut in H2SO4, und in diesem Fall entsteht Oleum – eine Lösung von SO3 in Schwefelsäure. Äußerlich sieht es so aus: Rauchende Schwefelsäure, Freisetzung von Schwefelsäureanhydrit.
10. Schwefelsäure in wässrigen Lösungen ist eine starke zweibasige Säure, und wenn sie Wasser zugesetzt wird, wird eine große Menge Wärme freigesetzt. Bei der Herstellung verdünnter H2SO4-Lösungen aus konzentrierten Lösungen ist es notwendig, dem Wasser in einem kleinen Strahl eine schwerere Säure zuzusetzen, und nicht umgekehrt. Dies geschieht, um zu verhindern, dass das Wasser kocht und die Säure verspritzt.

Konzentrierte und verdünnte Schwefelsäuren

Konzentrierte Schwefelsäurelösungen umfassen Lösungen ab 40 %, die Silber oder Palladium lösen können.

Verdünnte Schwefelsäure umfasst Lösungen, deren Konzentration weniger als 40 % beträgt. Dies sind keine so aktiven Lösungen, aber sie können mit Messing und Kupfer reagieren.

Herstellung von Schwefelsäure

Die industrielle Produktion von Schwefelsäure begann im 15. Jahrhundert, damals wurde sie jedoch „Bratöl“ genannt. Verbrauchte die Menschheit früher nur ein paar Dutzend Liter Schwefelsäure, so ist es heute so moderne Welt die Berechnung erfolgt in Millionen Tonnen pro Jahr.

Die Herstellung von Schwefelsäure erfolgt industriell und es gibt drei davon:

1. Kontaktmöglichkeit.
2. Nitrose-Methode
3. Andere Methoden

Lassen Sie uns ausführlich über jeden von ihnen sprechen.

Kontaktherstellungsmethode

Die Kontaktherstellungsmethode ist die gebräuchlichste und führt folgende Aufgaben aus:

• Das Ergebnis ist ein Produkt, das die Bedürfnisse einer möglichst großen Anzahl von Verbrauchern befriedigt.
• Bei der Produktion werden Umweltschäden reduziert.

Beim Kontaktverfahren werden folgende Stoffe als Rohstoffe verwendet:

• Pyrit (Schwefelpyrit);
• Schwefel;
• Vanadiumoxid (diese Substanz wirkt als Katalysator);
• Schwefelwasserstoff;
• Sulfide verschiedener Metalle.

Vor Beginn des Produktionsprozesses werden die Rohstoffe vorbereitet. Zunächst wird Pyrit in speziellen Brechanlagen zerkleinert, was durch eine Vergrößerung der Kontaktfläche ermöglicht Wirkstoffe, beschleunigen Sie die Reaktion. Pyrit wird einer Reinigung unterzogen: Es wird in große Wasserbehälter abgesenkt, wobei Abraumgestein und alle Arten von Verunreinigungen an die Oberfläche schwimmen. Am Ende des Prozesses werden sie entfernt.

Der Produktionsteil ist in mehrere Phasen unterteilt:

1. Nach dem Zerkleinern wird der Pyrit gereinigt und zum Ofen geschickt, wo er bei Temperaturen bis zu 800 °C gebrannt wird. Nach dem Gegenstromprinzip wird der Kammer Luft von unten zugeführt und sorgt so für einen Schwebezustand des Pyrits. Heutzutage dauert dieser Vorgang einige Sekunden, früher dauerte das Auslösen jedoch mehrere Stunden. Beim Röstprozess fallen Abfälle in Form von Eisenoxid an, die entfernt und anschließend der metallurgischen Industrie zugeführt werden. Beim Brennen werden Wasserdampf, O2- und SO2-Gase freigesetzt. Wenn die Reinigung von Wasserdampf und winzigen Verunreinigungen abgeschlossen ist, werden reines Schwefeloxid und Sauerstoff erhalten.
2. In der zweiten Stufe findet eine exotherme Reaktion unter Druck unter Verwendung eines Vanadiumkatalysators statt. Die Reaktion beginnt, wenn die Temperatur 420 °C erreicht, sie kann jedoch zur Steigerung der Effizienz auf 550 °C erhöht werden. Während der Reaktion findet eine katalytische Oxidation statt und SO2 wird zu SO3.
3. Die Essenz der dritten Produktionsstufe ist wie folgt: Absorption von SO3 in einem Absorptionsturm, wobei Oleum H2SO4 entsteht. In dieser Form wird H2SO4 in spezielle Behälter abgefüllt (es reagiert nicht mit Stahl) und steht für den Endverbraucher bereit.

Bei der Produktion entsteht, wie oben erwähnt, viel Wärmeenergie, die zu Heizzwecken genutzt wird. Viele Schwefelsäureanlagen installieren Dampfturbinen, die den freigesetzten Dampf zur Erzeugung zusätzlicher Elektrizität nutzen.

Salpetriges Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure

Trotz der Vorteile der Kontaktproduktionsmethode, die konzentriertere und reinere Schwefelsäure und Oleum produziert, wird mit der salpetrigen Methode eine ganze Menge H2SO4 produziert. Insbesondere bei Superphosphatanlagen.

Ausgangsstoff für die Herstellung von H2SO4 ist sowohl beim Kontakt- als auch beim Nitroseverfahren Schwefeldioxid. Es wird speziell für diese Zwecke durch Verbrennen von Schwefel oder Rösten von Schwefelmetallen gewonnen.

Bei der Verarbeitung von Schwefeldioxid zu schwefeliger Säure erfolgt die Oxidation von Schwefeldioxid und die Zugabe von Wasser. Die Formel sieht so aus:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Schwefeldioxid reagiert jedoch nicht direkt mit Sauerstoff, daher wird Schwefeldioxid bei der Lachgasmethode unter Verwendung von Stickoxiden oxidiert. Höhere Stickoxide (die Rede ist von Stickstoffdioxid NO2, Stickstofftrioxid NO3) werden dabei zu Stickoxid NO reduziert, das anschließend durch Sauerstoff wieder zu höheren Oxiden oxidiert wird.

Die Herstellung von Schwefelsäure nach der salpetrigen Methode wird technisch auf zwei Arten formalisiert:

• Kammer.
• Turm.

Die Lachgasmethode hat eine Reihe von Vor- und Nachteilen.

Nachteile der Lachgasmethode:

• Das Ergebnis ist 75 %ige Schwefelsäure.
• Die Produktqualität ist gering.
• Unvollständige Rückführung der Stickoxide (Zugabe von HNO3). Ihre Emissionen sind schädlich.
• Die Säure enthält Eisen, Stickoxide und andere Verunreinigungen.

Vorteile der Lachgasmethode:

• Die Kosten des Prozesses sind geringer.
• Möglichkeit des SO2-Recyclings zu 100 %.
• Einfachheit des Hardware-Designs.

Wichtigste russische Schwefelsäureanlagen

Die jährliche Produktion von H2SO4 in unserem Land liegt im sechsstelligen Bereich – etwa 10 Millionen Tonnen. Die führenden Hersteller von Schwefelsäure in Russland sind Unternehmen, die darüber hinaus die Hauptabnehmer von Schwefelsäure sind. Es geht umüber Unternehmen, deren Tätigkeitsfeld die Herstellung von Mineraldüngern ist. Zum Beispiel „Balakovo-Mineraldünger“, „Ammophos“.

Auf der Krim, in Armyansk, ist der größte Titandioxidproduzent Osteuropas, Crimean Titan, tätig. Darüber hinaus produziert die Anlage Schwefelsäure, Mineraldünger, Eisensulfat usw.

Viele Fabriken produzieren verschiedene Arten von Schwefelsäure. Beispielsweise wird Batterieschwefelsäure hergestellt von: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom usw.

Oleum wird von UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez PA usw. hergestellt.

Schwefelsäure von besonderer Reinheit wird von OHC Shchekinoazot, Component-Reaktiv hergestellt.

Verbrauchte Schwefelsäure kann in den Werken ZSS und HaloPolymer Kirovo-Chepetsk erworben werden.

Hersteller technischer Schwefelsäure sind Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc usw.

Aufgrund der Tatsache, dass Pyrit der Hauptrohstoff bei der Herstellung von H2SO4 ist und dies eine Verschwendung von Anreicherungsunternehmen ist, sind seine Lieferanten die Anreicherungsfabriken Norilsk und Talnach.

Die weltweit führenden Positionen in der H2SO4-Produktion nehmen die USA und China mit 30 bzw. 60 Millionen Tonnen ein.

Anwendungsbereich von Schwefelsäure

Die Welt verbraucht jährlich etwa 200 Millionen Tonnen H2SO4, aus denen verschiedenste Produkte hergestellt werden. In Bezug auf den Umfang der industriellen Nutzung liegt Schwefelsäure zu Recht an der Spitze unter anderen Säuren.

Wie Sie bereits wissen, ist Schwefelsäure eines der wichtigsten Produkte der chemischen Industrie, daher ist der Anwendungsbereich von Schwefelsäure recht groß. Die Haupteinsatzgebiete von H2SO4 sind folgende:

• Schwefelsäure wird in enormen Mengen zur Herstellung von Mineraldüngern eingesetzt und verbraucht dabei etwa 40 % der Gesamttonnage. Aus diesem Grund werden Fabriken, die H2SO4 produzieren, neben Fabriken gebaut, die Düngemittel produzieren. Dies sind Ammoniumsulfat, Superphosphat usw. Bei ihrer Herstellung wird Schwefelsäure in reiner Form (100 % Konzentration) verwendet. Um eine Tonne Ammophos oder Superphosphat herzustellen, werden 600 Liter H2SO4 benötigt. Diese Düngemittel werden in den meisten Fällen in der Landwirtschaft eingesetzt.
• H2SO4 wird zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet.
• Reinigung von Erdölprodukten. Um Kerosin, Benzin und Mineralöle zu gewinnen, ist eine Reinigung der Kohlenwasserstoffe erforderlich, die mit Schwefelsäure erfolgt. Bei der Raffinierung von Öl zur Reinigung von Kohlenwasserstoffen „verbraucht“ diese Industrie bis zu 30 % der weltweiten Tonnage an H2SO4. Darüber hinaus wird die Oktanzahl des Kraftstoffs mit Schwefelsäure erhöht und Bohrlöcher bei der Ölförderung behandelt.
• In der metallurgischen Industrie. Schwefelsäure wird in der Metallurgie zum Entfernen von Zunder und Rost von Drähten und Blechen sowie zur Wiederherstellung von Aluminium bei der Herstellung von Nichteisenmetallen verwendet. Vor der Beschichtung von Metalloberflächen mit Kupfer, Chrom oder Nickel wird die Oberfläche mit Schwefelsäure geätzt.
• Bei der Herstellung von Arzneimitteln.
• Bei der Herstellung von Farben.
• In der chemischen Industrie. H2SO4 wird bei der Herstellung von Waschmitteln, Ethylen, Insektiziden usw. verwendet und ohne H2SO4 sind diese Prozesse nicht möglich.
• Um andere bekannte Säuren zu erhalten, organische und Anorganische Verbindungen, für industrielle Zwecke verwendet.

Salze der Schwefelsäure und ihre Verwendung

Die wichtigsten Salze der Schwefelsäure:

• Glaubersalz Na2SO4 · 10H2O (kristallines Natriumsulfat). Der Anwendungsbereich ist recht umfangreich: die Herstellung von Glas, Soda, in der Veterinärmedizin und Medizin.
• Bariumsulfat BaSO4 wird bei der Herstellung von Gummi, Papier und weißer Mineralfarbe verwendet. Darüber hinaus ist es in der Medizin zur Durchleuchtung des Magens unverzichtbar. Für diesen Eingriff wird daraus „Bariumbrei“ hergestellt.
• Calciumsulfat CaSO4. In der Natur kommt es in Form von Gips CaSO4 · 2H2O und Anhydrit CaSO4 vor. Gips CaSO4 · 2H2O und Calciumsulfat werden in der Medizin und im Bauwesen verwendet. Wenn Gips auf eine Temperatur von 150–170 °C erhitzt wird, kommt es zu einer teilweisen Austrocknung, wodurch verbrannter Gips entsteht, der bei uns als Alabaster bekannt ist. Durch das Mischen von Alabaster mit Wasser bis zur Konsistenz eines Teiges härtet die Masse schnell aus und verwandelt sich in eine Art Stein. Es ist diese Eigenschaft von Alabaster, die aktiv genutzt wird Bauarbeiten: Daraus werden Gussteile und Formen hergestellt. Bei Putzarbeiten ist Alabaster unverzichtbar Bindemittelmaterial. Patienten in Traumaabteilungen erhalten spezielle fixierende Hartverbände – sie werden auf Alabasterbasis hergestellt.
• Eisensulfat FeSO4 · 7H2O wird zur Herstellung von Tinte, zum Imprägnieren von Holz und auch in der Landwirtschaft zur Schädlingsbekämpfung verwendet.
• Alaun KCr(SO4)2 · 12H2O, KAl(SO4)2 · 12H2O usw. werden bei der Herstellung von Farben und in der Lederindustrie (Ledergerbung) verwendet.
• Viele von Ihnen kennen Kupfersulfat CuSO4 · 5H2O aus erster Hand. Dies ist ein aktiver Helfer in der Landwirtschaft im Kampf gegen Pflanzenkrankheiten und Schädlinge – Getreide wird mit einer wässrigen Lösung von CuSO4 · 5H2O behandelt und auf Pflanzen gesprüht. Es wird auch zur Herstellung einiger Mineralfarben verwendet. Und im Alltag wird es verwendet, um Schimmel von Wänden zu entfernen.
• Aluminiumsulfat – wird in der Zellstoff- und Papierindustrie verwendet.

In Bleibatterien wird Schwefelsäure in verdünnter Form als Elektrolyt verwendet. Darüber hinaus wird es zur Herstellung von Wasch- und Düngemitteln verwendet. Aber in den meisten Fällen liegt es in Form von Oleum vor – das ist eine Lösung von SO3 in H2SO4 (Sie können auch andere Oleumformeln finden).

Erstaunliche Tatsache! Oleum ist chemisch aktiver als konzentrierte Schwefelsäure, reagiert aber trotzdem nicht mit Stahl! Aus diesem Grund ist es leichter zu transportieren als Schwefelsäure selbst.

Der Einsatzbereich der „Königin der Säuren“ ist wirklich groß und es ist schwierig, über alle Einsatzmöglichkeiten in der Industrie zu sprechen. Es wird auch als Emulgator in der Lebensmittelindustrie, zur Wasserreinigung, bei der Synthese von Sprengstoffen und für viele andere Zwecke verwendet.

Die Geschichte der Schwefelsäure

Wer von uns hat nicht schon einmal von Kupfersulfat gehört? So wurde es in der Antike studiert und in einigen Werken damit begonnen neue Ära Wissenschaftler diskutierten den Ursprung von Vitriol und seine Eigenschaften. Vitriol wurde vom griechischen Arzt Dioskurides und dem römischen Naturforscher Plinius dem Älteren untersucht und in ihren Werken schrieben sie über die von ihnen durchgeführten Experimente. Für medizinische Zwecke verwendete der antike Arzt Ibn Sina verschiedene Vitriol-Substanzen. Wie Vitriol in der Metallurgie verwendet wurde, wurde in den Werken von Alchemisten diskutiert Antikes Griechenland Zosima aus Panopolis.

Der erste Weg, Schwefelsäure zu gewinnen, ist das Erhitzen von Kaliumalaun, und es gibt Informationen darüber in der alchemistischen Literatur des 13. Jahrhunderts. Zu dieser Zeit waren den Alchemisten die Zusammensetzung von Alaun und die Essenz des Prozesses unbekannt, doch bereits im 15. Jahrhundert begann man, die chemische Synthese von Schwefelsäure gezielt zu untersuchen. Der Prozess war wie folgt: Alchemisten behandelten eine Mischung aus Schwefel und Antimon(III)-sulfid Sb2S3 durch Erhitzen mit Salpetersäure.

Im Mittelalter wurde Schwefelsäure in Europa „Vitriolöl“ genannt, doch dann änderte sich der Name in Vitriolsäure.

Im 17. Jahrhundert führte Johann Glauber durch die Verbrennung von Kaliumnitrat u. a nativer Schwefel in Gegenwart von Wasserdampf entsteht Schwefelsäure. Durch die Oxidation von Schwefel mit Salpeter entstand Schwefeloxid, das mit Wasserdampf reagierte und eine Flüssigkeit mit öliger Konsistenz entstand. Dabei handelte es sich um Vitriolöl, und dieser Name für Schwefelsäure existiert noch heute.

In den dreißiger Jahren des 18. Jahrhunderts nutzte ein Apotheker aus London, Ward Joshua, diese Reaktion zur industriellen Herstellung von Schwefelsäure, doch im Mittelalter war ihr Verbrauch auf mehrere zehn Kilogramm beschränkt. Der Anwendungsbereich war eng: für alchemistische Experimente, die Reinigung von Edelmetallen und in der Pharmazie. Konzentrierte Schwefelsäure in kleinen Mengen wurde bei der Herstellung spezieller Streichhölzer verwendet, die Bertholitsalz enthielten.

Vitriolsäure tauchte in Russland erst im 17. Jahrhundert auf.

In Birmingham, England, adaptierte John Roebuck 1746 die oben beschriebene Methode zur Herstellung von Schwefelsäure und startete die Produktion. Gleichzeitig verwendete er langlebige große Bleikammern, die günstiger waren als Glasbehälter.

Dieses Verfahren hielt fast 200 Jahre lang seine Stellung in der Industrie und 65 %ige Schwefelsäure wurde in Kammern gewonnen.

Nach einiger Zeit verbesserten der englische Glover und der französische Chemiker Gay-Lussac das Verfahren selbst und es wurde Schwefelsäure mit einer Konzentration von 78 % gewonnen. Für die Herstellung beispielsweise von Farbstoffen war eine solche Säure jedoch nicht geeignet.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts wurden neue Methoden zur Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefelsäureanhydrid entdeckt.

Dies geschah zunächst mit Stickoxiden, später kam Platin als Katalysator zum Einsatz. Diese beiden Methoden zur Oxidation von Schwefeldioxid wurden weiter verbessert. Als Kontaktverfahren wurde die Oxidation von Schwefeldioxid an Platin und anderen Katalysatoren bekannt. Und die Oxidation dieses Gases mit Stickoxiden wird als salpetrige Methode zur Herstellung von Schwefelsäure bezeichnet.

Der britische Essigsäurehändler Peregrine Philips patentierte erst 1831 ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Schwefeloxid (VI) und konzentrierter Schwefelsäure und ist es, der der Welt heute als bekannt ist Kontaktmöglichkeit es zu empfangen.

Die Produktion von Superphosphat begann im Jahr 1864.

In den achtziger Jahren des neunzehnten Jahrhunderts erreichte die Produktion von Schwefelsäure in Europa eine Million Tonnen. Die Hauptproduzenten waren Deutschland und England, die 72 % der gesamten Schwefelsäuremenge der Welt produzierten.

Der Transport von Schwefelsäure ist ein arbeitsintensives und verantwortungsvolles Unterfangen.

Schwefelsäure gehört zur Klasse der gefährlichen Säuren Chemikalien, und verursacht bei Hautkontakt schwere Verbrennungen. Darüber hinaus kann es beim Menschen zu einer chemischen Vergiftung führen. Wenn beim Transport bestimmte Regeln nicht beachtet werden, kann Schwefelsäure aufgrund ihrer Explosivität große Schäden für Mensch und Umwelt verursachen.

Schwefelsäure wird der Gefahrenklasse 8 zugeordnet und muss von speziell ausgebildeten und geschulten Fachkräften transportiert werden. Eine wichtige Voraussetzung für die Lieferung von Schwefelsäure ist die Einhaltung speziell entwickelter Regeln für den Transport gefährlicher Güter.

Der Straßentransport erfolgt nach folgenden Regeln:

1. Für den Transport werden spezielle Behälter aus einer speziellen Stahllegierung hergestellt, die nicht mit Schwefelsäure oder Titan reagiert. Solche Behälter oxidieren nicht. Gefährliche Schwefelsäure wird in speziellen Schwefelsäure-Chemikalientanks transportiert. Sie unterscheiden sich im Design und werden je nach Art der Schwefelsäure für den Transport ausgewählt.
2. Beim Transport rauchender Säure werden spezielle isotherme Thermosbehälter verwendet, in denen sie aufbewahrt werden kann chemische Eigenschaften Säure wird auf der erforderlichen Temperatur gehalten.
3. Wird gewöhnliche Säure transportiert, wird ein Schwefelsäuretank gewählt.
4. Der Transport von Schwefelsäure auf der Straße, z. B. rauchend, wasserfrei, konzentriert, für Batterien und Handschuhe, erfolgt in speziellen Behältern: Tanks, Fässern, Containern.
5. Der Transport gefährlicher Güter darf nur von Fahrern durchgeführt werden, die über ein ADR-Zertifikat verfügen.
6. Die Reisezeit unterliegt keinen Einschränkungen, da Sie während der Beförderung die zulässige Geschwindigkeit strikt einhalten müssen.
7. Während des Transports wird eine spezielle Route gebaut, die an Umgehungsorten vorbeiführen soll großer Haufen Menschen und Produktionsanlagen.
8. Der Transport muss mit besonderen Kennzeichnungen und Gefahrenschildern versehen sein.

Gefährliche Eigenschaften von Schwefelsäure für den Menschen

Schwefelsäure stellt eine erhöhte Gefahr für den menschlichen Körper dar. Seine toxische Wirkung tritt nicht nur bei direktem Hautkontakt auf, sondern auch beim Einatmen seiner Dämpfe, wenn Schwefeldioxid freigesetzt wird. Zu den gefährlichen Auswirkungen gehören:

• Atmungssystem;
• Haut;
• Schleimhäute.

Eine Vergiftung des Körpers kann durch Arsen verstärkt werden, das häufig in Schwefelsäure enthalten ist.

Wichtig! Wie Sie wissen, kommt es zu schweren Verbrennungen, wenn Säure mit der Haut in Berührung kommt. Eine Vergiftung durch Schwefelsäuredämpfe ist nicht weniger gefährlich. Die sichere Dosis Schwefelsäure in der Luft beträgt nur 0,3 mg pro Quadratmeter.

Gelangt Schwefelsäure auf die Schleimhäute oder die Haut, kommt es zu schweren Verbrennungen, die nicht gut abheilen. Wenn die Verbrennung erheblich ist, entwickelt das Opfer eine Verbrennungskrankheit, die sogar zum Tod führen kann, wenn nicht rechtzeitig qualifizierte medizinische Versorgung geleistet wird.

Wichtig! Für einen Erwachsenen beträgt die tödliche Schwefelsäuredosis nur 0,18 cm pro 1 Liter.

Natürlich können Sie die toxische Wirkung von Säure „selbst erleben“. gewöhnliches Leben problematisch. Am häufigsten kommt es zu einer Säurevergiftung aufgrund der Vernachlässigung der Arbeitsschutzmaßnahmen beim Arbeiten mit der Lösung.

Durch technische Probleme am Arbeitsplatz oder Fahrlässigkeit kann es zu Massenvergiftungen mit Schwefelsäuredämpfen kommen, die zu einer massiven Freisetzung in die Atmosphäre führen. Um solche Situationen zu verhindern, sind spezielle Dienste tätig, deren Aufgabe es ist, den Betrieb der Produktion zu überwachen, in der gefährliche Säure verwendet wird.

Welche Symptome werden bei einer Schwefelsäurevergiftung beobachtet?

Wenn die Säure eingenommen wurde:

• Schmerzen im Bereich der Verdauungsorgane.
• Übelkeit und Erbrechen.
• Abnormaler Stuhlgang als Folge schwerer Darmstörungen.
• Starke Speichelsekretion.
• Aufgrund toxischer Wirkungen auf die Nieren verfärbt sich der Urin rötlich.
• Schwellung des Kehlkopfes und des Rachens. Es kommt zu pfeifender Atmung und Heiserkeit. Dies kann durch Ersticken tödlich sein.
• Auf dem Zahnfleisch entstehen braune Flecken.
• Die Haut wird blau.

Bei einer Hautverbrennung können alle mit einer Verbrennungserkrankung verbundenen Komplikationen auftreten.

Bei einer Dampfvergiftung ergibt sich folgendes Bild:

• Brennen der Augenschleimhaut.
• Nasenbluten.
• Verbrennung der Schleimhäute der Atemwege. In diesem Fall verspürt das Opfer starke Schmerzen.
• Schwellung des Kehlkopfes mit Erstickungserscheinungen (Sauerstoffmangel, Blaufärbung der Haut).
• Bei schwerer Vergiftung kann es zu Übelkeit und Erbrechen kommen.

Es ist wichtig zu wissen! Eine Säurevergiftung nach dem Verschlucken ist viel gefährlicher als eine Vergiftung durch das Einatmen von Dämpfen.

Erste Hilfe und Therapieverfahren bei Schwefelsäureverletzungen

Bei Kontakt mit Schwefelsäure wie folgt vorgehen:

• Rufen Sie zunächst einen Krankenwagen. Wenn Flüssigkeit eindringt, spülen Sie den Magen mit warmem Wasser aus. Danach müssen Sie 100 Gramm Sonnenblumen- oder Olivenöl in kleinen Schlucken trinken. Zusätzlich sollten Sie ein Stück Eis schlucken, Milch oder gebrannte Magnesia trinken. Dies muss getan werden, um die Schwefelsäurekonzentration zu reduzieren und den Zustand des Menschen zu lindern.
• Wenn Säure in Ihre Augen gelangt, müssen Sie diese mit fließendem Wasser ausspülen und anschließend eine Lösung aus Dicain und Novocain auf die Augen träufeln.
• Wenn Säure auf die Haut gelangt, spülen Sie die verbrannte Stelle gut unter fließendem Wasser ab und legen Sie einen Verband mit Soda an. Sie müssen etwa 10-15 Minuten lang spülen.
• Bei einer Dampfvergiftung müssen Sie an die frische Luft gehen und die betroffenen Schleimhäute so schnell wie möglich mit Wasser spülen.

Im Krankenhaus hängt die Behandlung vom Bereich der Verbrennung und dem Grad der Vergiftung ab. Eine Schmerzlinderung erfolgt nur mit Novocain. Um die Entwicklung einer Infektion im betroffenen Bereich zu vermeiden, erhält der Patient eine Antibiotikatherapie.

Bei Magenblutungen wird Plasma oder eine Bluttransfusion verabreicht. Die Blutungsquelle kann operativ beseitigt werden.

1. Schwefelsäure kommt in der Natur in 100 % reiner Form vor. In Italien, Sizilien, im Toten Meer kann man beispielsweise ein einzigartiges Phänomen beobachten – Schwefelsäure sickert direkt vom Boden! Und das passiert: Pyrit aus Erdkruste In diesem Fall dient es als Rohstoff für seine Entstehung. Dieser Ort wird auch der See des Todes genannt, und sogar Insekten haben Angst, in seine Nähe zu fliegen!
2. Nach großen Vulkanausbrüchen in Erdatmosphäre Oft sind Schwefelsäuretropfen zu finden, und in solchen Fällen kann der „Übeltäter“ sein Negative Konsequenzen Sie belasten die Umwelt und führen zu schwerwiegenden Klimaveränderungen.
3. Schwefelsäure ist ein aktives Wasserabsorptionsmittel und wird daher als Gastrocknungsmittel verwendet. Um das Beschlagen von Innenfenstern zu verhindern, wurde diese Säure früher in Gläser abgefüllt und zwischen die Glasscheiben der Fensteröffnungen gestellt.
4. Schwefelsäure ist die Hauptursache für sauren Regen. Hauptgrund Bei der Entstehung von saurem Regen handelt es sich um eine Luftverschmutzung durch Schwefeldioxid, das in Wasser gelöst Schwefelsäure bildet. Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wiederum wird Schwefeldioxid freigesetzt. Im sauren Regen untersucht über letzten Jahren, der Gehalt an Salpetersäure stieg. Der Grund für dieses Phänomen ist die Reduzierung der Schwefeldioxidemissionen. Dennoch bleibt Schwefelsäure die Hauptursache für sauren Regen.

Wir bieten Ihnen eine Videoauswahl interessante Experimente mit Schwefelsäure.

Betrachten wir die Reaktion von Schwefelsäure, wenn sie in Zucker gegossen wird. In den ersten Sekunden, in denen Schwefelsäure mit Zucker in den Kolben gelangt, wird die Mischung dunkler. Nach einigen Sekunden wird die Substanz schwarz. Dann passiert das Interessanteste. Die Masse beginnt schnell zu wachsen und aus dem Kolben herauszuklettern. Der Ausstoß ist eine stolze Substanz, ähnlich poröser Holzkohle, 3-4 mal größer als das ursprüngliche Volumen.

Der Autor des Videos schlägt vor, die Reaktion von Coca-Cola mit zu vergleichen Salzsäure und Schwefelsäure. Beim Mischen von Coca-Cola mit Salzsäure sind keine optischen Veränderungen zu beobachten, beim Mischen mit Schwefelsäure beginnt Coca-Cola jedoch zu kochen.

Eine interessante Wechselwirkung kann beobachtet werden, wenn Schwefelsäure mit Toilettenpapier in Kontakt kommt. Toilettenpapier besteht aus Zellulose. Wenn Säure auf das Zellulosemolekül trifft, zerfällt es sofort und setzt freien Kohlenstoff frei. Eine ähnliche Verkohlung kann beobachtet werden, wenn Säure mit Holz in Kontakt kommt.

Ich gebe ein kleines Stück Kalium in einen Kolben mit konzentrierter Säure. In der ersten Sekunde wird Rauch freigesetzt, woraufhin das Metall sofort aufflammt, sich entzündet und explodiert und in Stücke zerbricht.

IN nächstes Erlebnis Wenn Schwefelsäure auf ein Streichholz trifft, entzündet es sich. Im zweiten Teil des Experiments tauchen sie ein Aluminiumfolie mit Aceton und einem Streichholz darin. Die Folie wird sofort erhitzt und löst sich riesige Menge Rauch und seine vollständige Auflösung.

Ein interessanter Effekt wird beobachtet, wenn Backpulver zu Schwefelsäure hinzugefügt wird. Soda verfärbt sich sofort Gelb. Die Reaktion verläuft unter schnellem Sieden und einer Volumenzunahme.

Wir raten dringend davon ab, alle oben genannten Experimente zu Hause durchzuführen. Schwefelsäure ist eine sehr aggressive und giftige Substanz. Solche Experimente müssen in speziellen Räumen mit Zwangsbelüftung durchgeführt werden. Die bei Reaktionen mit Schwefelsäure freigesetzten Gase sind sehr giftig und können zu Schäden an den Atemwegen und zu Vergiftungen des Körpers führen. Darüber hinaus werden ähnliche Experimente mit persönlicher Schutzausrüstung für Haut und Atemwege durchgeführt. Passen Sie auf sich auf!

Jede Säure ist eine komplexe Substanz, deren Molekül ein oder mehrere Wasserstoffatome und einen Säurerest enthält.

Die Formel der Schwefelsäure lautet H2SO4. Folglich enthält das Schwefelsäuremolekül zwei Wasserstoffatome und den sauren Rest SO4.

Schwefelsäure entsteht, wenn Schwefeloxid mit Wasser reagiert

SO3+H2O -> H2SO4

Reine 100 %ige Schwefelsäure (Monohydrat) ist eine schwere Flüssigkeit, viskos wie Öl, farb- und geruchlos, mit einem sauren „Kupfer“-Geschmack. Bereits bei einer Temperatur von +10 °C härtet es aus und verwandelt sich in eine kristalline Masse.

Konzentrierte Schwefelsäure enthält etwa 95 % H2SO4. Und es härtet bei Temperaturen unter –20 °C aus.

Wechselwirkung mit Wasser

Schwefelsäure löst sich gut in Wasser und lässt sich in jedem Verhältnis damit vermischen. Gleichzeitig fällt es auf große Menge Hitze.

Schwefelsäure kann Wasserdampf aus der Luft aufnehmen. Diese Eigenschaft wird in der Industrie zur Trocknung von Gasen genutzt. Die Gase werden getrocknet, indem sie mit Schwefelsäure durch spezielle Behälter geleitet werden. Natürlich ist diese Methode nur für solche Gase anwendbar, die damit nicht reagieren.

Es ist bekannt, dass Schwefelsäure bei Kontakt mit vielen organischen Substanzen, insbesondere Kohlenhydraten, verkohlt. Tatsache ist, dass Kohlenhydrate wie Wasser sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff enthalten. Schwefelsäure entzieht ihnen diese Elemente. Was bleibt, ist Kohle.

IN wässrige Lösung Die H2SO4-Indikatoren Lackmus und Methylorange verfärben sich rot, was darauf hindeutet, dass diese Lösung einen sauren Geschmack hat.

Wechselwirkung mit Metallen

Schwefelsäure ist wie jede andere Säure in der Lage, in ihrem Molekül Wasserstoffatome durch Metallatome zu ersetzen. Es interagiert mit fast allen Metallen.

Verdünnte Schwefelsäure reagiert mit Metallen wie eine gewöhnliche Säure. Durch die Reaktion entsteht ein Salz mit einem sauren Rest SO4 und Wasserstoff.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

A konzentrierte Schwefelsäure ist ein sehr starkes Oxidationsmittel. Es oxidiert alle Metalle, unabhängig von ihrer Position in der Spannungsreihe. Und bei der Reaktion mit Metallen wird es selbst zu SO2 reduziert. Wasserstoff wird nicht freigesetzt.

Сu + 2 H2SO4 (konz.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

Zn + 2 H2SO4 (konz.) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Gold, Eisen, Aluminium und Metalle der Platingruppe oxidieren jedoch nicht in Schwefelsäure. Daher wird Schwefelsäure in Stahltanks transportiert.

Die bei solchen Reaktionen entstehenden Schwefelsäuresalze werden Sulfate genannt. Sie sind farblos und kristallisieren leicht. Einige von ihnen sind gut wasserlöslich. Nur CaSO4 und PbSO4 sind schwer löslich. BaSO4 ist in Wasser nahezu unlöslich.

Interaktion mit Basen

Die Reaktion zwischen Säuren und Basen wird Neutralisationsreaktion genannt. Durch die Neutralisationsreaktion von Schwefelsäure entsteht ein Salz, das den Säurerest SO4 und Wasser H2O enthält.

Beispiele für Schwefelsäure-Neutralisationsreaktionen:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H2SO4 + CaOH = CaSO4 + 2 H2O

Schwefelsäure reagiert unter Neutralisation sowohl mit löslichen als auch mit unlöslichen Basen.

Da das Schwefelsäuremolekül über zwei Wasserstoffatome verfügt und zu seiner Neutralisierung zwei Basen erforderlich sind, wird es als zweibasische Säure klassifiziert.

Wechselwirkung mit basischen Oxiden

Aus Schulkurs Chemie Wir wissen, dass Oxide genannt werden komplexe Substanzen, die zwei chemische Elemente enthalten, darunter Sauerstoff in der Oxidationsstufe -2. Basische Oxide werden als Oxide von 1-, 2- und etwa 3-wertigen Metallen bezeichnet. Beispiele für basische Oxide: Li2O, Na2O, CuO, Ag2O, MgO, CaO, FeO, NiO.

Schwefelsäure reagiert mit basischen Oxiden in einer Neutralisationsreaktion. Bei dieser Reaktion entstehen, wie auch bei der Reaktion mit Basen, Salz und Wasser. Das Salz enthält den sauren Rest SO4.

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

Wechselwirkung mit Salzen

Schwefelsäure reagiert mit Salzen schwächerer oder flüchtiger Säuren und verdrängt diese Säuren aus diesen. Als Ergebnis dieser Reaktion entsteht ein Salz mit einem sauren Rest SO4 und einer Säure

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl

Anwendung von Schwefelsäure und ihren Verbindungen

Bariumbrei BaSO4 ist in der Lage, Röntgenstrahlen zu blockieren. Radiologen füllen damit die Hohlorgane des menschlichen Körpers und untersuchen sie.

In der Medizin und im Bauwesen werden häufig Naturgips CaSO4 * 2H2O und kristallines Calciumsulfathydrat verwendet. Glaubersalz Na2SO4 * 10H2O wird in der Medizin und Veterinärmedizin, in der chemischen Industrie – zur Herstellung von Soda und Glas – eingesetzt. Kupfersulfat CuSO4 * 5H2O ist Gärtnern und Agronomen bekannt, die es zur Bekämpfung von Schädlingen und Pflanzenkrankheiten einsetzen.

Schwefelsäure wird häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt: Chemie, Metallverarbeitung, Öl, Textil, Leder und anderen.