AXIT SUNFURIC H2SO4 là gì? có ý nghĩa gì trong hóa chất công nghiệp quan trọng nhất hiện nay
Trong hóa học, axit sunfuric là một loại hóa chất được sử dụng phổ biến hiện nay với những đặc tính, tính chất hóa học và ứng dụng đặc biệt. Axit sunfuric H2SO4 là gì trong công nghiệp, một hóa chất công nghiệp quan trọng, được sử dụng rộng rãi để trung hòa độ pH trong xử lý nước thải, sản xuất phân bón, chế biến quặng, tổng hợp hóa học và tinh chế dầu mỏ. …
Cấu tạo phân tử của phân tử axit H2SO4
Axit sunfuric H2SO4 là gì?
Axit sunfuric là một axit vô cơ bao gồm lưu huỳnh, oxy và hydro, có công thức hóa học là H2SO4. Axit sunfuric là một hóa chất lỏng nhớt không màu, không mùi, hòa tan trong nước và có phản ứng tỏa nhiệt cao.
1. Cấu tạo phân tử của H2SO4
• Công thức phân tử là: H2SO4.
• Công thức cấu tạo của H2SO4:
• Mô hình phân tử của H2SO4 như sau:
Mô hình phân tử của H2SO4
2. Tính chất vật lý của axit sunfuric H2SO4 là gì
• Axit sunfuric là chất lỏng, hơi nhớt, nặng hơn nước, không bay hơi và dễ tan trong nước.
• Axit sunfuric đặc có xu hướng hút nước rất mạnh và tỏa nhiều nhiệt, vì vậy khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước, không được làm ngược lại vì H2SO4 có thể gây bỏng.
• Axit sunfuric cũng phân tách các hợp chất hữu cơ.
3. Tính chất hoá học của axit sunfuric H2SO4 là gì
a. axit sunfuric loãng
Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có tất cả các tính chất hóa học chung của một axit, chẳng hạn như:
• Axit sunfuric H2SO4 làm quỳ tím hóa đỏ.
• Phản ứng với kim loại (trừ Pb) trước H tạo thành sunfat.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
• Phản ứng với oxit kiềm tạo thành muối mới (khi kim loại vẫn ở trạng thái hóa trị cũ) và nước.
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
• Axit sunfuric phản ứng với bazơ để tạo thành muối mới và nước.
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4¬ + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
• H2SO4 phản ứng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn ở trạng thái hóa trị cũ) và axit mới.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
b. Axit sunfuric đặc
Cách pha loãng H2SO4
Axit sunfuric đặc là một axit mạnh và là chất oxy hóa mạnh với các đặc tính hóa học tuyệt vời như:
• Tác dụng với kim loại: Khi cho tấm đồng vào dung dịch H2SO4 tạo ra dung dịch màu xanh lam và khí tỏa ra có mùi khai.
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
• Phản ứng với phi kim loại tạo thành oxit phi kim loại + H2O + SO2.
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
• Phản ứng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2 (SO4) 3 + SO2 + 4H2O
• H2SO4 cũng có đặc tính ưa nước độc đáo, ví dụ khi cho H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ chuyển sang màu đen và phun ra, phương trình hóa học như sau.
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
4. Điều chế Axit sunfuric (H2SO4)
Cách điều chế axit sulfuric
Thông thường, H2SO4 được sản xuất bằng cách đốt quặng sắt, oxy hóa SO2 bằng oxy ở 400 – 500 độ C, pha loãng hóa chất oleum với một lượng nước thích hợp thành axit sunfuric …
5. Dạng axit sunfuric H2SO4
Trong khi axit sunfuric 100% có thể được sản xuất, SO3 bị mất ở điểm sôi, tạo thành axit 98,3%. Các nồng độ khác nhau của axit sulfuric được sử dụng cho các mục đích khác nhau, chẳng hạn như:
• Axit sunfuric loãng dùng trong phòng thí nghiệm thường chỉ 10%.
• Khoảng 33,5% cho pin.
• Hàm lượng 62,18% là axit được sử dụng trong sản xuất phân bón.
• 77,67% được sử dụng để sản xuất tháp hoặc rượu axit.
• 98% axit đậm đặc.
6. Tính dẫn điện và độ phân cực của H2SO4
Axit sunfuric khan là chất lỏng phân cực có hằng số điện môi khoảng 100. Điều này là do nó có thể phân ly bằng cách tự protonation, một quá trình được gọi là quá trình tự protonation.
Biểu thức cho thấy:
2 H2SO4 → H3SO4 + + HSO4−
Ứng dụng của axit sunfuric hoá học H2SO4 trong đời sống hàng ngày
Axit sulfuric là một hóa chất hàng đầu được sử dụng rộng rãi trong sản xuất như một nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác. Hóa chất H2SO4 được sử dụng với số lượng lớn trong sản xuất phân bón, chất tẩy rửa tổng hợp, sản xuất sợi hóa học, chất dẻo và sơn.
Ứng dụng của axit sulfuric
1. Trong sản xuất phân bón
Axit sunfuric chủ yếu được sử dụng trong sản xuất axit photphoric, trong sản xuất phân bón phốt phát, và cũng trong sản xuất amoni sunfat.
2. Trong sản xuất công nghiệp
Axit sulfuric được sử dụng rộng rãi trong các quy trình sản xuất kim loại, chẳng hạn như sản xuất đồng và kẽm, cũng như các giải pháp làm sạch và tẩy rỉ bề mặt thép.
Ngoài ra, axit sunfuric được sử dụng để sản xuất nhôm sunfat (ví dụ như phèn giấy). Sản xuất sunfat, làm sạch kim loại trước khi mạ điện, sản xuất chất nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất dược phẩm.
Hỗn hợp axit và nước được sử dụng làm chất điện phân trong các loại pin khác nhau, axit chì …
Khoảng 160 triệu tấn H2SO4 được sản xuất hàng năm, trong đó 30% phân bón, 2% luyện kim, 2% thuốc nhuộm, 5% chất dẻo, 14% chất tẩy rửa, và 8% giấy và sợi là các ngành công nghiệp chính.
Hi vọng bài viết trên sẽ giúp mọi người trả lời được câu hỏi H2SO4 là gì và hiểu rõ hơn về đặc tính, tính chất, ứng dụng và nơi bán axit sunfuric tốt nhất.
