Axit Sunfuric (H2SO4) Là Gì? – Tính chất, Phản Ứng Hóa Học,…

Advertisement Axit sunfuric có công thức hóa học là H2SO4 là một trong những loại axit vô cơ thông dụng, thông dụng nhất lúc bấy giờ. Nó được ứng dụng nhiều trong đời sống, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp. Liệu bạn đã biết H2SO4 là gì, hay nó có đặc thù nào ? Nếu vẫn còn vướng mắc thì hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và khám phá ngay sau đây nhé. /

Axit Sunfuric là gì?

Axit sunfuric là một axit vô cơ gồm các nguyên tố lưu huỳnh, oxy và hydro với công thức hóa học là H2SO4. Axit sunfuric là hóa chất lỏng không màu, không mùi và sánh, hòa tan trong nước và một phản ứng tỏa nhiệt cao.

Công thức phân tử: H2SO4

Mô hình phân tử H2SO4:

Axit sunfuric có những dạng nào?

Axit sunfuric được sử dụng với những mục tiêu khác nhau thế cho nên sẽ sống sót ở những dạng khác nhau hoàn toàn có thể kể đến như thể :

• Axit sunfuric loãng dùng trong phòng thí nghiệm thường chỉ có 10%
• Dùng cho ắc quy khoảng 33,5%
• Hàm lượng 62,18% là axit được dùng để sản xuất phân bón
• 77,67% được dùng trong tháp sản xuất hay axit glover
• 98% là axit đậm đặc

Tính chất vật lý của H2SO4

Axit sunfuric có 1 số ít đặc thù vật lý đặc trưng sau :

• Axit sunfuric tinh khiết là một chất lỏng không màu, không mùi
• Mật độ 1,84 g / cm³ và nhiệt độ sôi là 336 °C.
• Độ nóng chảy 10.371°C.
• Trọng lượng phân tử: 98.078
• Độ nhớt động học: 0,021 Pas (25°C)
• Nó có thể được trộn với nước ở bất kỳ tỷ lệ nào, đồng thời giải phóng rất nhiều nhiệt để làm cho nước sôi.
• Axit sunfuric có điểm sôi và độ nhớt cao hơn do liên kết hydro mạnh hơn trong các phân tử của nó.

Tính phân cực và độ dẫn điện của H2SO4

Axit sunfuric tinh khiết là một chất lỏng phân cực với thông số điện môi xê dịch 100. Bởi vì những phân tử của nó hoàn toàn có thể proton hóa lẫn nhau, dẫn đến tính dẫn điện cực cao của nó, quy trình này được gọi là tự chuyển dời proton .Phương trình phản ứng phân cực H2SO4

• 2H2SO4 → H3SO4+ +  HSO4-

Đây là phản ứng phân cực chính, ngoài những hoàn toàn có thể xảy ra những phản ứng sau :

• 2H2SO4 → H3O+ + HS2O7-
• H3O+ + H2SO4 → H3SO4 + + H2O
• HS2O7- + H2SO4 ⇌ HSO4- + H2S2O7

Sự khác biệt về nồng độ

Tùy theo tỷ suất H2SO4 cao hay thấp mà nó được ứng dụng và có phản ứng hóa học khác nhau. Như axit sunfuric đậm đặc và axit sunfuric loãng sẽ không hề có đặc thù vật lý tương đương .

Trọng lượng riêng	Mật độ (kg/l)	Nồng độ mol	Tên gọi
10%	1,07	1	axit sunfuric loãng
29 – 32 %	1,25 – 1,28	4,25	Axit ác quy, chì
62 – 70%	1,52 – 1,60	9,6 – 11,5	Axit phân bón
98%	1,83	18	axit sunfuric đậm đặc

Tính chất hóa học của axit sunfuric

H2SO4 có những đặc thù hóa học chung của axit gồm :

• Axit sulfuric là một axit mạnh và có tính ion hóa cao.
• Hóa chất này có tính ăn mòn cao, phản ứng và hòa tan trong nước. Nó có khả năng oxy hóa rất cao và do đó, hoạt động như một tác nhân oxy hóa mạnh.
• Nó có độ biến động rất thấp. Vì lý do này, nó đóng một phần trong việc điều chế các axit dễ bay hơi hơn từ các muối aixt khác.
• Axit sulfuric đậm đặc là một chất khử nước rất mạnh. Do đó, hóa chất này được sử dụng để làm khô nhiều loại khí không phản ứng với axit.
• Nó có khả năng làm mất nước các chất hữu cơ như tinh bột.
• Nó có thể oxy hóa cả phi kim cũng như kim loại.

Các tính chất hóa học của H2SO4 đậm đặc

Tính chất khử nước của H2SO4 đậm đặc

Mất nước đề cập đến quy trình axit sunfuric đậm đặc vô hiệu những phân tử nước không tự do hoặc vô hiệu những nguyên tố hydro và oxy trong chất hữu cơ theo tỷ suất thành phần nguyên tử hydro và oxy của nước .Phản ứng tỏa nhiệt của Saccarozo dưới tính năng của H2SO4

• C12H22O11  + H2SO4  -> 12C + 11H2O

Phản ứng với cacbon tạo thành khí CO2, lưu huỳnh điôxít và nước .

• C + H2SO4  -> CO2↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O

Phản ứng oxi hóa mạnh

Vì là axit mạnh nên H2SO4 có năng lực phản ứng oxi hóa khử với nhiều chất, hợp chất khác nhau. Tùy vào chất khử, axit sunfuric đậm đặc hoàn toàn có thể bị khử thành SO2, S hoặc H2S :

• 2HBr + H2SO4 (đậm đặc) = Br2 + SO2 + 2H2O
• 3H2S + H2SO4 (đậm đặc) = 4S + 4H2O
• 8HI + H2SO4 (đậm đặc) = 4I2 + H2S + 4H2O

Khi nồng độ H2SO4 biến hóa thì chất tạo thành hoàn toàn có thể khác nhau như :

• Zn + 2H2SO4 (đậm đặc) = ZnSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
• 3Zn + 4H2SO4 (đậm đặc) = 3ZnSO4 + S + 4H2O
• 4Zn + 5H2SO 4 (đậm đặc) = 4ZnSO4 + H2S ↑ + 2H2O

Phản ứng với kim loại

Axit sunfuric đậm đặc ở nhiệt độ thường hoàn toàn có thể công dụng với những sắt kẽm kim loại mạnh như sắt và nhôm. Khi đun nóng, axit sunfuric đậm đặc hoàn toàn có thể phản ứng với toàn bộ những sắt kẽm kim loại ( gồm có vàng và bạch kim ) ngoại trừ iridium và ruthenium để tạo thành muối sắt kẽm kim loại hóa trị cao .

• Cu + 2H2SO4 (đậm đặc) -> CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

Phản ứng phụ:

• 5Cu + 4H2SO4 (cô đặc) -> 3CuSO 4 + Cu2S + 4H2O

Tác dụng với sắt III tạo khí CO2, nước và muối sắt .

• 2Fe + 6H2SO4 (đậm đặc) -> Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O

Phản ứng với phi kim

Axit sulfuric đậm đặc hoàn toàn có thể ôxi hóa phi kim như carbon, lưu huỳnh, phốt pho … Trong loại phản ứng này, axit sunfuric đậm đặc chỉ biểu lộ đặc thù oxy hóa .

• C + 2H2SO4 (đậm đặc) -> CO2 + 2SO2 ↑ + 2H2O
• S + H2SO4 (đậm đặc) -> 3SO2 ↑ + 2H2O
• 2P + 5H2SO4 (đậm đặc) -> 2H3PO4 + 5SO2 ↑ + 2H2O

Phản ứng với các chất khử khác

Ngoài năng lực phản ứng với sắt kẽm kim loại, phi kim thì nó còn hoàn toàn có thể công dụng với hydro sunfua, hydro bromua, hydro iodua .

• H2S + H2SO4 (đậm đặc) -> S ↓ + SO2 + 2H2O
• 2HBr + H2SO4 (đậm đặc) -> Br2 + SO2 + 2H2O
• 8HI + H2SO4 (đậm đặc ) -> 4I2 + H2S + 4H2O
• CaF2  + H2SO4   → CaSO4 + 2HF

Tính chất hóa học của axit sunfuric loãng

• Có thể phản ứng với hầu hết các kim loại (hoạt động mạnh hơn đồng) và hầu hết các oxit kim loại để tạo ra muối sunfat và nước tương ứng.
• Có thể phản ứng với muối chứa ion axit tương ứng với độ axit yếu hơn ion sunfat để tạo ra sunfat và axit yếu tương ứng.
• Nó có thể phản ứng với kiềm để tạo ra sulfate và nước tương ứng.
• Nó có thể phản ứng với kim loại trước hydro trong một số điều kiện nhất định để tạo ra muối sunfat và hydro tương ứng.
• Trong điều kiện đun nóng, nó có thể là chất xúc tác cho quá trình thủy phân protein, disacarit và polysacarit.
• Nó có thể hoạt động với chất chỉ thị để làm cho dung dịch thử quỳ tím có màu đỏ và dung dịch thử phenolphthalein không màu không bị đổi màu.

Ứng dụng của axit sunfuric

Axit sulfuric là hóa chất được sử dụng thông dụng nhất trên quốc tế và được sử dụng trong hầu hết những ngành công nghiệp như sản xuất phân bón, dược phẩm, chất tẩy màu, công nghiệp hóa dầu …

Sản xuất hóa chất

Là một hợp chất hóa học rất quan trọng, axit sunfuric được sử dụng trong quy trình sản xuất 1 số ít hóa chất nổi tiếng gồm có axit hydrochloric, axit nitric, axit photphoric và nhiều hóa chất công nghiệp khác .

Lọc dầu

Quá trình tinh chế dầu thô yên cầu phải sử dụng một axit làm chất xúc tác và axit sunfuric thường được sử dụng cho mục tiêu này. Nó vô hiệu những hợp chất lưu huỳnh và hydrocacbon không bão hòa có trong dầu thô .

Luyện kim

‘ Pickling ’ là một thuật ngữ được sử dụng để miêu tả việc giải quyết và xử lý sắt kẽm kim loại để vô hiệu tạp chất, rỉ sét hoặc cặn trên mặt phẳng, ví dụ điển hình như trong sản xuất thép. Ngày nay, việc sử dụng axit sulfuric cho mục tiêu này đã giảm đi một chút ít vì ngành công nghiệp lúc bấy giờ sử dụng axit hydrochloric. Mặc dù axit hydrochloric đắt hơn axit sulfuric, nhưng nó tạo ra tác dụng nhanh hơn và giảm thiểu việc mất sắt kẽm kim loại cơ bản trong quy trình tẩy .

Sản xuất vải rayon

Vải Rayon được làm từ sợi cellulose có nguồn gốc từ gỗ. Chúng được hòa tan trong dung dịch Tetra Amine Copper ( II ) để tạo ra một chất lỏng màu xanh đậm sau đó được bơm vào axit sulfuric để tạo thành sợi Rayon .

Sản xuất ắc quy chì

Axit sunfuric được sử dụng ở dạng loãng để hoạt động giải trí như một chất điện phân để link những phần pin với nhau. Axit sulfuric được sử dụng theo cách này thường được gọi là Pin axit. Nó được sử dụng trong ngành công nghiệp xe hơi cho xe hơi và xe tải .

Sản xuất thuốc

Axit sulfuric được sử dụng trong quy trình sản xuất những loại thuốc hóa trị kìm hóa chống và ngăn bệnh ung thư .

Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu

Để sản xuất phân bón, ammonium sulfate và superphosphate cần sử dụng nhiều axit sulfuric .Nhiều loại thuốc trừ sâu sử dụng axit sunfuric làm nguyên vật liệu thô như đồng sunfat và kẽm sunfat để làm thuốc diệt nấm cho cây, thallium sulfate làm thuốc diệt chuột, và sunfat sắt và đồng sunfat làm thuốc diệt cỏ .Nó còn được sử dụng để cải tổ đất đá vôi có độ pH cao .

Cần lưu ý những gì khi sử dụng Axit sunfuric

Những lưu ý khi sử dụng

Dựa vào những đặc thù lý hóa của Axit Sulfuric ở phần trên, chắc rằng tất cả chúng ta cũng nhận thức được hóa chất này nguy hại như thế nào nếu tiếp xúc trực tiếp. Do đó, khi sử dụng cần tuân thủ tuyệt đối những chú ý quan tâm dưới đây để bảo vệ bảo đảm an toàn cho bản thân :

• Đeo găng tay dày dặn, chất lượng
• Mặc quần áo bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất.
• Khi sử dụng H2SO4 phải đeo kính và mũ đầy đủ.
• Không đi dép hay chân đất nên đi giày bảo hộ hoặc ủng.
• Tuyệt đối không xử lý nó trên một băng ghế mở.
• Tuyệt đối không đổ hóa chất khỏi chai chứa.
• Tuyệt đối không pipette ra với miệng.
• Phải dùng pipet thủy tinh dày với nút cao su.
• Tuân theo chỉ dẫn trên nhãn sản phẩm.
• Tuyệt đối không đổ nước thẳng vào chai chứa Axit sunfuric để tẩy rửa.
• Khi pha loãng H2SO4, tuyệt đối không được đổ nước vào axit mà cần đổ từ từ axit vào nước.
• Khi đun nóng H2SO4 sẽ giải phóng ra chất SO2 và SO3, đây là những loại khí rất độc hại, có thể cần đeo mặt nạ phòng độc nếu đun nóng axit với số lượng lớn.

Lưu ý trong khi bảo quản

Để tránh việc hóa chất axit sulfuric không may bị rò rỉ xa môi trường, phản ứng với chất khác gây nguy hiểm, ô nhiễm thì cần lưu ý các điều sau:

• Lưu trữ axit bằng bồn nhựa, thùng phuy nhựa.
• Không dùng các thùng kim loại để chứa, bởi tính axit mạnh sẽ làm oxy hóa, ăn mòn kim loại
• Đậy nắp thật kín, đặt tại nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
• Không để hóa chất gần nơi chứa bazơ hay chất khử.
• Tránh bảo quản chung với các kim loại nặng, kim loại nhẹ, chẳng hạn các chất như: HCl, Axit Nitric…

Trên đây là khái niệm và những đặc thù vật lý và hóa học quan trọng nhất của axit H2SO4, ngoài những còn có 1 axit vô cơ thông dụng khác là HNO3 cũng được sử dụng nhiều, mời những bạn tìm hiểu thêm trên Thư viện khoa học .Advertisement

Source: http://wp.ftn61.com
Category: Hỏi Đáp