Як отримати сірчану кислоту?

Сірчана кислота - речовина, яка належить до сильних двоосновний кислот. Хімічна формула сірчаної кислоти - H ₂SO₄. Чистий сірчана кислота - безбарвна масляниста рідина. Щільність складає 1,84 г / см³. Температура плавлення становить -10,4 градусів Цельсія. Хімічні властивості цієї речовини сприяли тому, що воно набуло широкого поширення в промисловості.

Згадуємо рівняння сірчаної кислоти

Рівняння сірчаної кислоти, що описують її отримання, засновані на абсорбції оксиду сірки (VI) водою. Оксид сірки (VI) SO₃- Вищий оксид сірки, що володіє високою хімічною активністю. Взаємодія цієї речовини з водою, призводить до появи сірчаної кислоти. Цей процес супроводжується виділенням великої кількості теплоти.

Сірчану кислоту можна отримати, наприклад, з мінералу піриту. Це один з промислових методів отримання цієї речовини. Він описується наступними рівняннями:

• 4FeS₂+11O₂= 2Fe₂O₃+8SO₂
• 2SO₂+O₂= 2SO₃
• SO₃+H₂O = H₂SO₄

У цьому методі, як каталізатор і при окислюванні SO₂ до SO_3, застосовується оксид ванадію (V). Крім цього, речовинами каталізаторами цієї реакції є окис заліза і платина. Однак у промисловості вони не використовуються з міркувань раціональності. Так, платина - це занадто дорогий метал. А окис заліза для прояву каталітичних властивостей повинна бути нагріта до температури 625 градусів за Цельсієм. Її використання вимагало б додаткового ускладнення процесу.

Технічна сірчана кислота є сумішшю, власне, сірчаної кислоти і води. Механізм окислення металів сірчаною кислотою залежить від її концентрації. Так, якщо кислота сильно розбавлена, то вона окисляє іоном водню. Приклад такої реакції приведений нижче:

• Zn + H₂SO₄= ZnSO₄+H₂

При цьому окислюються лише ті метали, активність яких перевищує активність водню. Якщо концентрація кислоти висока, то окислення проходить за рахунок сірки. Така кислота вступає в реакцію з сріблом, а також з металами, які знаходяться в ряді напруг нижче цього елемента. При цьому кінцеві продукти залежать від активності металу й умов реакції. Так, якщо метал малоактивний, то кислота відновлюється до оксиду сірки (IV):

• Cu + 2H₂SO₄= CuSO₄+SO₂+2H₂O

Більш активні метали можуть вивільняти або сірку, або сірководень:

• 3Zn + 4H₂SO₄= 3ZnSO₄+S + 4H₂O
• 4Zn + 5H₂SO₄= 4ZnSO₄+H₂S + 4H₂O

Якщо вас цікавить, як отримати сірчану кислоту, найпростіше це зробити в магазині. Оскільки при виробництві її в умовах домашньої лабораторії не можна розраховувати на отримання партії, об'єм якої підійде для практичного застосування.