Серная кислота

Серная кислота H₂SO₄ - одна из сильных двухосновных кислот. В разбавленном состоянии она окисляет почти все металлы, кроме золота и платины. Интенсивно реагирует с неметаллами и органическими веществами, превращая некоторые из них в уголь. При приготовлении раствора серной кислоты всегда надо её приливать к воде, а не наоборот, во избежание разбрызгивания и вскипания воды. При 10 °С затвердевает, образуя прозрачную стекловидную массу. При нагревании 100-процентная серная кислота легко теряет серный ангидрид (триокись серы SO₃) до тех пор, пока её концентрация не составит 98 %. Именно в таком состоянии её обычно и используют в лабораториях. В концентрированном (безводном) состоянии серная кислота - бесцветная, дымящаяся на воздухе (из-за паров), маслянистая жидкость с характерным запахом (Т кипения=338 °С). Она является очень сильным окислителем. Это вещество обладает всеми свойствами кислот:

Химические свойства серной кислоты

- химическая реакция с металлами:

H₂SO₄ + Fe → FeSO₄ + H₂;

2H₂SO₄ + Cu → CuSO₄ + SO₂ +2H₂O - в этом случае кислота является концентрированной.

- химическая реакция с оксидами металлов:

H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

Получающийся раствор синего цвета - CuSO₄ - раствор медного купороса. Серную кислоту еще называют купоросным маслом, так как при реакциях с металлами и их оксидами образуются купоросы. Например, при химической реакции с железом (Fe) - образуется светло-зелёный раствор железного купороса.

- химическая реакция с основаниями и щелочами (или реакция нейтрализации)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

- химическая реакция с серой (кислота - концентрированная, реакция - при нагревании):

2H₂SO₄ + S → 3SO₂ + 2H₂O

- химическая реакция с солями (например, со стиральной содой Na₂CO₃):

H₂SO₄ + Na₂CO₃ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

Получение серной кислоты

Серную кислоту получают окислением серы (S) сначала до оксида серы (сернистого газа SO₂), а затем окислением сернистого газа до триоксида серы (сернистого ангидрида SO₃) (на рисунке слева):

S + O₂ → SO₂
- сернистый газ - с удушливым запахом серы.

SO₂ + O₂ → SO₃. Эта химическая реакция производится на катализаторе (оксиде ванадия V₂O₅). Вещество SO₃ - сернистый ангидрид - очень гигроскопичное кристаллическое прозрачное вещество, жадно поглощающее воду с образованием серной кислоты:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Сернистая кислота

Сернистая кислота - или Н₂SO₃ - так называют водный раствор оксида серы (SO₂) в воде. На самом деле такого химического вещества не существует, его используют лишь для удобства составления химических уравнений реакций.

Раствор SO₂ в воде, имеет кислую среду. Такому раствору присущи все свойства кислот, в том числе реакция нейтрализации.

Сернистая кислота (или правильнее сказать - раствор сернистого газа в воде) образует два вида солей: сульфиты и гидросульфиты. Эти соли являются восстановителями.

Н₂SO₃ + NaOH → NaНSO₃ + Н₂O - такая реакция протекает при избытке сернистой кислоты

Н₂SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₃ + 2Н₂O - а эта реакция протекает при избытке едкого натра

Сернистая кислота обладает отбеливающим действием. Всем известно, что подобным действием обладает и хлорная вода. Но отличие заключается в том, что в отличии от хлора сернистый газ не разрушает красители, а образует с ними неокрашенные химические соединения!

Кроме основных свойств кислот сернистая кислота способна обесцвечивать раствор марганцовки по следующему уравнению:

5Н₂SO₃+2KMnO₄ → 2 Н₂SO₄ +2MnSO₄+K₂SO₄+Н₂O

В этой реакции образуется бледно-розовый раствор, состоящий из сульфатов калия, марганца. Окраска обусловлена именно сульфатом марганца.

Сернистая кислота способна обесцветить бром

Н₂SO₃ + Br₂ + Н₂O → Н₂SO₄ + 2HBr

В этой реакции образуется раствор, состоящий сразу из 2-х сильных кислот: серной и бромной.

Если хранить сернистую кислоту при доступе воздуха, то этот раствор окисляется и превращается в серную кислоту

2Н₂SO₃ + O₂ → 2Н₂SO₄