Hóa chất thuộc tính

 

Phản ứng với nước và tài sản bị mất nước.

 

 

Giọt axit sulfuric đậm đặc (sulfuric acid) bị mất nước một mảnh khăn bông nhanh chóng.

Các phản ứng hydrat hóa của axít sulfuric là tỏa nhiệt cao . Một trong những nên luôn luôn thêm các axit vào nước chứ không phải là nước acid. Bởi vì phản ứng trong một trạng thái cân bằng với thiên hướng của proton nhanh chóng của nước, thêm axit vào nước đảm bảo rằng các acid là thuốc thử hạn chế. Phản ứng này được tốt nhất là sự hình thành của các ion hydronium :

 

H 2 SO 4 + H 2 O → H 3 O + + HSO 4 -    K 1 = 2,4 × 10 6   (mạnh axit)

HSO 4 - + H 2 O → H 3 O + + SO 4 2 -     K 2 = 1,0 × 10 -2  [ 9 ]

HSO 4 - là bisulfate anion và SO 4 2 - là sulfate anion. K 1 và K 2 là các hằng số phân ly axit .

 

Bởi vì hydrat hóa của axít sulfuric là nhiệt động thuận lợi và mối quan hệ của nó đối với nước là đủ mạnh, axít sulfuric là một đại lý xuất sắc khử nước.Axít sulfuric đậm đặc có mất nước sở hữu rất mạnh mẽ , loại bỏ nước ( H 2 O ) từ các hợp chất khác bao gồm đường và carbohydrate khác và sản xuất carbon , nhiệt, hơi nước, và một axit loãng có chứa một lượng gia tăng của hydronium và bisulfate ion.

 

Trong phòng thí nghiệm , điều này thường được chứng minh bằng bảng trộn đường (sucrose) thành acid sulfuric. Đường thay đổi từ màu trắng sang màu nâu sẫm và sau đó màu đen như carbon được hình thành. Một cột cứng nhắc của carbon xốp, màu đen sẽ nổi lên như là tốt. [ 10 ]

 

C 12 H 22 O 11 (sucrose trắng) + acid sulfuric → 12 C (màu đen graphitic bọt) + 11 H 2 O (hơi nước) + acid sulfuric / nước hỗn hợp

Tương tự như vậy, pha trộn tinh bột thành axit sulfuric đậm đặc sẽ cung cấp cho nguyên tố carbon và nước hấp thụ bởi axit sulfuric (mà trở nên hơi loãng). Hiệu quả của việc này có thể được nhìn thấy khi tập trung axit sulfuric được đổ vào giấy trong đó bao gồm cellulose , cellulose các phản ứng để cung cấp cho một xuất hiện cháy , carbon xuất hiện nhiều như sẽ bồ hóng trong một đám cháy. Carbon sẽ ngửi thấy mùi mạnh mẽ của caramel do sức nóng tạo ra. Mặc dù ít kịch tính, hành động của acid trên bông , ngay cả ở dạng pha loãng, sẽ phá hủy kết cấu.

 

( C 6 H 10 O 5 ) n + axit sulfuric → 6 n C + 5 n H 2 O

Phản ứng với sulfate (II) đồng cũng có thể chứng minh tài sản mất nước của axit sulfuric. Các tinh thể màu xanh được thay đổi thành bột màu trắng như nước được lấy ra.

 

CuSO 4 · 5H 2 O (tinh thể màu xanh) + acid sulfuric → CuSO 4 (bột trắng) + 5 H 2 O

Acid cơ sở tài sản

Axít, axít sulfuric phản ứng với hầu hết các căn cứ để cung cấp cho các sulfat tương ứng. Ví dụ, màu xanh đồng muối sulfat đồng (II) , thường được sử dụng cho mạ điện và như là một loại thuốc diệt nấm , được chuẩn bị bởi các phản ứng của đồng (II) ôxít với axít sulfuric:

 

CuO (s) + H 2 SO 4 (aq) → CuSO 4 (aq) + H 2 O (l)

Axit sulfuric cũng có thể được sử dụng để thay axit yếu từ muối của chúng. Phản ứng với natri axetat , ví dụ, displaces acid acetic , CH 3 COOH , và các hình thức sodium bisulfate :

 

H 2 SO 4 + CH 3 COONa → NaHSO 4 + CH 3 COOH

Tương tự như vậy, phản ứng axit sulfuric với kali nitrat có thể được sử dụng để sản xuất axit nitric và kết tủa của bisulfate kali . Khi kết hợp với axit nitric , sulfuric acid hoạt động cả hai như là một axit và chất khử nước, tạo thành các ion nitronium NO + 

2 , đó là quan trọng trong phản ứng nitrat hóa liên quan đến thay thế thơm electrophilic . Đây là loại phản ứng, nơi proton xảy ra trên một ôxy nguyên tử, là quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học hữu cơ , chẳng hạn este hóa Fischer và khử nước của rượu.

 

Phản ứng với kim loại và các tài sản oxy hóa mạnh mẽ

Pha loãng acid sulfuric phản ứng với các kim loại thông qua một phản ứng chuyển duy nhất là với axit điển hình khác , sản xuất khí hydro và các muối (sulfate kim loại). Nó tấn công phản ứng kim loại (kim loại tại các vị trí trên đồng loạt phản ứng ) như sắt , nhôm , kẽm , mangan , magiê và nickel .

 

Fe (s) + H 2 SO 4 (aq) → H 2 (g) + FeSO 4 (aq)

Tuy nhiên, acid sulfuric đậm đặc là một tác nhân oxy hóa rất mạnh [ 11 ] và không phản ứng với các kim loại trong cùng một cách như axit điển hình khác . Sulfur dioxide , nước và SO 4 2 - ion được phát triển thay vì hydro và muối .

 

2 H 2 SO 4 + 2 e - → SO 2 + 2 H 2 O + SO 4 2 -

Nó có thể oxy hóa kim loại hoạt động không như thiếc và đồng , tùy thuộc vào nhiệt độ của nó như axit nitric .

 

Cu + 2 H 2 SO 4 → SO 2 + 2 H 2 O + SO 4 2 - + Cu 2 +

Chì và vonfram , tuy nhiên, có khả năng kháng acid sulfuric.

 

Phản ứng với phi kim loại

Hot axít sulfuric đậm đặc oxy hóa phi kim loại như cacbon và lưu huỳnh .

 

C + 2 H 2 SO 4 → CO 2 + 2 SO 2 + 2 H 2 O

S + 2 H 2 SO 4 → 3 SO 2 + 2 H 2 O

Phản ứng với natri clorua.

Nó phản ứng với natri clorua , và cho khí hydro clorua và natri bisulfate :

 

NaCl + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + HCl