Серная кислота – одна из сильнейших кислот, представляющая собой маслянистую жидкость. Химические свойства серной кислоты позволяют широко применять её в промышленности.
- контактный (концентрация 94 %) – окисление диоксида серы до трёхокиси серы (SO3) с последующим гидролизом:
2SO2 + O2 → 2SO3; SO3 + H2O → H2SO4;
- нитрозный (концентрация 75 %) – окисление диоксидом азота диоксида серы при взаимодействии воды:
SO2 + NO2 + H2O → H2SO4 + NO.
Раствор SO3 в серной кислоте называется олеумом. Его также используют для получения серной кислоты.
Реакция с водой способствует выделению большого количества тепла. Поэтому к воде примешивают кислоту, а не наоборот. Вода легче кислоты, она остаётся на поверхности. Если добавить воду в кислоту, вода мгновенно закипит, что приведёт к разбрызгиванию кислоты.
Свойства
Серная кислота образует два вида солей:
- кислые – гидросульфаты (NaHSO4, KHSO4);
- средние – сульфаты (BaSO4, CaSO4).
Химические свойства концентрированной серной кислоты представлены в таблице.
|
Реакция |
Что образуется |
Пример |
|
С металлами |
– Соль; – вода; – оксид серы; – сера; – сероводород |
– С активными: 2H2SO4 + Mg → MgSO4 + SO2 + 2H2O – с металлами средней активности: 4H2SO4 + 2Cr → Cr2(SO4)3 + 4H2O + S; – с малоактивными: 2H2SO4 + Cu → CuSO4 + SO2 + 2Н2О |
|
С неметаллами |
– Кислота; – вода; – оксид серы |
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O |
|
С оксидами |
– Соль; – вода; – оксид серы |
– Металлов: H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O; – неметаллов: H2SO4 + CO → CO2 + SO2 + H2O |
|
С основаниями |
– Соль; – вода |
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O |
|
С солями |
– Соль; – углекислый газ; – вода; – кислота |
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O Качественная реакция: H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 (белый осадок) + 2HCl |
|
Окисление сложных веществ |
– Свободные галогены; – оксид серы; – вода |
H2SO4 + 2HBr → Br2 + SO2 + 2H2O; H2SO4 + 2HI → I2 + 2H2O + SO2 |
|
Обугливание сахаров (целлюлозы, крахмала, глюкозы) |
– Оксид серы; – углекислый газ; – вода |
C6H12O6 + 12H2SO4 → 18H2O + 12SO2↑ + 6CO2↑ |
Разбавленная кислота не окисляет малоактивные металлы, стоящие в электрохимическом ряду после водорода. При взаимодействии с активными металлами (литием, калием, натрием, магнием) выделяется водород и образуется соль. Концентрированная кислота проявляет окислительные свойства с тяжёлыми, щелочными и щелочноземельными металлами при нагревании. Отсутствует реакция с золотом и платиной.
Серная кислота (разведённая и концентрированная) на холоде не взаимодействует с железом, хромом, алюминием, титаном, никелем. Благодаря пассивации металлов (образования защитной оксидной плёнки) серную кислоту можно перевозить в металлических цистернах. Оксид железа разрушается при нагревании.
Что мы узнали?
Из урока 9 класса узнали о свойствах серной кислоты. Это мощный окислитель, вступающий в реакции с металлами, неметаллами, органическими соединениями, солями, основаниями, оксидами. При взаимодействии с водой выделяется тепло. Получают серную кислоту из оксида серы. Концентрированная кислота без нагревания не взаимодействует с некоторыми металлами, что позволяет перевозить кислоту в металлической таре.
