Свойства серной кислоты

Серная кислота представляет собой бесцветную вязкую жидкость, плотность 1,83 г/мл (200С). Температура плавления серной кислоты составляет 10,30С, температура кипения 296,20С.

Химические свойства серной кислоты во многом зависит от ее концентрации. В лабораториях и промышленности применяют разбавленную и концентрированную серную кислоту, хотя это деление условно (четкую границу между ними провести нельзя).

Взаимодействие с металлами

Разбавленная серная кислота взаимодействует с некоторыми металлами, например с железом, цинком, магнием, с выделением водорода:

Fe + H2SО4 = FeSO4 + H2

Некоторые малоактивные металлы, такие как медь, серебро, золото, с разбавленной серной кислотой не реагируют.

Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Она окисляет многие металлы. Продуктами восстановления кислоты обычно является оксид серы (IV), сероводород и сера (H2S и S образуется в реакциях кислоты с активными металлами - магнием, кальцием, натрием, калием и др.). Примеры реакций:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2+ 2H2O

Mg + 2H2SO4 = Mg SO4 + SO2+ 2H2O или

4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Серная кислота высокой концентрации (практически безводная) не взаимодействует с железом в результате пассивации металла. Явление пассивации связанно с образованием на поверхности металла прочной сплошной пленки, состоящей из оксидов или других любых соединений, которая препятствует контакту металла с кислотой. Благодаря пассивации можно перевозить и хранить концентрированную серную кислоту в стальной таре. Концентрированная серная кислота пассивирует также алюминий, никель, хром, титан.

Взаимодействие с неметаллами

Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы, например:

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

Окислительные свойства концентрированной серной кислоты могут также проявлятся с некоторыми сложными веществами – восстановителями, например:

2KBr + 2H2SO4 = Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O

Взаимодействие с основными оксидами и основаниями

Серная кислота проявляет все типичные свойства кислот. Так, она реагирует с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием солей. Как двусоставная кислота H2SO4 образует два типа солей: средние соли – сульфаты и кислые соли – гидросульфаты. Примеры реакций:

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O

сульфат алюминия

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

сульфат калия

KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

гидросульфат калия

Гидросульфаты образуются, когда кислота берется в избытке. Многие соли серной кислоты выделяются из растворов виде кристаллогидратов, например

Al2 (SO4)3×18H2O

Na2SO4 × 10H2O.

Взаимодействие с солями

С некоторыми солями кислота вступает в реакции обмена, например:

CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2­ + H2O

BaCl2+ H2SO4 = ВаSO4¯ + 2HCl

Последняя реакция является качественной на серную кислоту и ее соли: об их присутствии в растворе судят по образованию белого осадка BaSO4, который практически не растворяется в концентрированной азотной кислоте.

Взаимодействие с водой

При растворение в воде серная кислота активно взаимодействует с ней образуя гидраты:

nH2O + H2SO4 = H2SO4 ×nH2O

Благодаря способности связывать воду серная кислота является хорошим осушителем.

Немного больше об экологии

Международные аспекты экологической политики
Среди глобальных проблем современности одними из наиболее актуальных являются экологические проблемы, которые проникают в различные сферы общественной жизни и определяют во многом особенности устойчивого развития каждого государства. В последнее время в результ ...

Экологическая культура
Экологическая культура – это уровень восприятия людьми природы, окружающего мира и оценка своего положения во вселенной, отношение человека к миру. Здесь необходимо сразу прояснить, что имеется в виду не отношение человека и мира, что предполагает ещё и обратную св ...