Узнать цену работы
Статьи по теме

Формула серной кислоты

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Серная кислота (жирное масло) представляет собой сильную минеральную двухосновную кислоту, содержащую атом серы в наивысшей степени окисления (+6).

Химическая и структурная формула серной кислоты

Химическая формула: \(\ \mathrm{H} 2 \mathrm{SO} 4 \)

Молекулярный вес: 98,078 г / моль.

Физические свойства серной кислоты

В нормальных условиях это тяжелая жирная жидкость без цвета или запаха (может иметь желтоватый оттенок) с кислым «медным» вкусом. Температура кристаллизации чистой серной кислоты составляет + 10 ° С.

Неограниченное смешивание с водой с выделением большого количества тепла, поэтому, чтобы избежать «кипения» раствора, всегда следует добавлять серную кислоту в воду, а не наоборот.

Раствор \(\ \mathrm{SO} 3 \) в серной кислоте называют олеумом. Олеум содержит пиросульфовые кислоты, образованные реакциями:

Серная кислота представляет собой сильную кислоту, константу диссоциации Ka = 103. Формирует среду и кислотные соли - сульфаты и гидросульфаты.

Химические свойства серной кислоты

Разбавленная серная кислота проявляет типичные кислотные свойства:

реагирует с металлами в электрохимической серии напряжений на водород с образованием сульфатов и высвобождением водорода:

\(\ Z n+H_{2} S O_{4}=Z n S O_{4}+H_{2} \uparrow \)

реагирует с основными оксидами:

\(\ MgO+H_{2} S O_{4}=M g S O_{4}+H_{2}O \)

и основаниями для образования соответствующей соли и воды:

\(\ 2NaOH+H_{2} S O_{4}=N a S O_{4}+2H_{2}O \)

вытесняет более слабые кислоты из их солей:

\(\ H_{2} S O_{4}+CH_{3} COON_{a} \rightarrow N a HS O_{4}+CH_{3}COOH \)

Концентрированная серная кислота активно поглощает водяной пар, способна вытеснять воду из органических соединений с образованием углерода, воды и тепла (обугливая сахар):

\(\ C_{12} H_{22}O{11}(сахароза)+H{2}SO_{4}(конц) \rightarrow 12C(уголь)+11 H_{2}O+H_{2}SO_{4} \)

Концентрированная серная кислота является очень сильным окислителем:

окисляет металлы, независимо от их положения в серии напряжений (кроме золота и платины), при этом уменьшается до SO2. Водород не выпускается.

\(\ Cu+2H{2}SO_{4}(конц) = CuSO_{4}+SO_{2}+2H_{2}O \)

\(\ Zn+2H{2}SO_{4}(конц) = ZnSO_{4}+SO_{2}+2H_{2}O \)

реагирует с неметаллами:

\(\ S+2H{2}SO_{4}(конц) = 3SO_{2}+2H_{2}O \)

с оксидами неметаллических металлов:

\(\ CO+H_{2}SO_{4}= CO_{2}+SO_{2}+H_{2}O \)

с неокисляющими кислотами:

\(\ 2HCl+H_{2}SO_{4}= Cl_{2}+SO_{2}+2H_{2}O \)

Качественная реакция на сульфатно-ионное взаимодействие с растворимыми солями бария с образованием нерастворимых в воде и кислоте белого осадка сульфата бария:

\(\ H_{2}SO_{4}+BaCl_{2}= BaSO_{4} \downarrow +2HCl \)

Концентрированная серная кислота является очень едким веществом. При воздействии на живую ткань он обезвоживает углеводороды, высвобождая избыточное тепло, что приводит к вторичному термическому ожогу в дополнение к химическому ожогу. Поэтому ущерб, вызванный серной кислотой, потенциально опаснее, чем ущерб, вызванный другими кислотами.

ПРИМЕР

  • Задача

    К 3 л воды добавляли 2 мл 96% -ной серной кислоты, плотность которой составляла 1,84 г / мл. Вычислите рН полученного раствора.

  • Решение

    Серная кислота является сильной кислотой, полностью диссоциирует в растворе в ионы:

    \(\ H_{2} S O_{4} \rightarrow 2 H^{+}+S O_{4}^{2-} \)

    Рассчитайте массу раствора серной кислоты:

    \(\ m\left(p-p a H_{2} S O_{4}\right)=\rho \cdot V=1,84 \cdot 2=3,68г \)

    Рассчитайте массу серной кислоты в растворе:

    \(\ m\left(H_{2} S O_{4}\right)=\frac{m\left(p-p a H_{2} S O_{4}\right) \omega\left(H_{2} S O_{4}\right)}{100}=\frac{3,68 \cdot 96}{100}=3,53_{\Gamma} \)

    Молярная масса серной кислоты составляет 98 г / моль.

    Найдите количество вещества серной кислоты в растворе:

    \(\ n\left(H_{2} S O_{4}\right)=\frac{m\left(H_{2} S O_{4}\right)}{M\left(H_{2} S O_{4}\right)}=\frac{3,53}{98}=0,036моль \)

    Общий объем решения будет равен:

    \(\ V=V\left(H_{2} S O_{4}\right)+V\left(H_{2} O\right)=0,002+3=3,002л \)

    Рассчитайте молярную концентрацию серной кислоты:

    \(\ C_{M}\left(H_{2} S O_{4}\right)=\frac{n\left(H_{2} S O_{4}\right)}{V}=\frac{0,036}{3,002}=0,012 моль/л \)

    Из уравнения реакции для диссоциации серной кислоты следует, что концентрация ионов водорода равна:

    \(\ \left[H^{+}\right]=2 C_{M}\left(H_{2} S O_{4}\right)=2 \cdot 0,012=0,024 моль/л\)

    Рассчитайте pH полученного раствора:

    \(\ p H=-l g\left[H^{+}\right]=-l g 0,024=1,62 \)

  • Ответ

    Значение рН полученного раствора серной кислоты составляет 1,62.

  • Узнать цену работы
    Узнай цену
    своей работы
    Нужны оригинальность, уникальность и персональный подход?
    Закажи свою оригинальную работу
    УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ