nekrasovI (1114433), страница 103
Текст из файла (страница 103)
Холодная вода действует на него лишь медленно, но горячей ои быстро разлагается с образованием серной и соляной кислот: 60пС)п+ 2НПО НпЯОе+ 2НС! Вещество, да1ащее при взаимодействии с водой смесь галоидоводородаай и какай-либо другой кислоты, называется галоидангидридом последней. Хлористый сульфурил является, следовательно, хл о р а н г и драпом серной кислоты. Если хлористый сульфурил можно рассматривать как серную кислот), в которой на хлор заменены оба гидроксила, то продуктом подобнрго же замещения только одного из них является клорсульфоноввя кислота: 0,,0 Н О, ~С! Б 0 ~С! 0' ! о о — н 0' '0 — Н хлорсулььоноааа хлорнстыв сулььурнл кислота серная кислота Оиа может быть получена прямым соединением ЬОп с НС! и, подобно хлористому сульфурилу, представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом.
Водой хлорсульфоновая кислота (НБОаС! или 30п(ОН)С1) бурно разлагается на НС! и Нп$0е. Как и хлористый сульфурил, она находит применение прн органических синтезах.по 'в Какая из них более правильна, пока неясно. И в той, и в другой формуле атомы серы имеют р а з н у ю значность (+6 и — 2). Это следует учитывать при составлении уравнений реакций, протекающих с участием НПЬпОП илп ее солей. По силе сернаватистая кислота близка к серной, но в свободном состоянии оиа неустойчива и при выделении (путем подкисления растворов солей) распадается на сернистую кислоту и серу. Напротив, многие ее соли (из которых известны лишь средние) устойчивы.
Как правило. апп бесцветны и хорошо растворнмы в воде. Наибольшее значение имеет т)ауЬПОп ° БНПО (т. н. г и посул ьф и т). Соль эта используется главным образом в фотографии и как сильный в о сета нов ит е л ь, легка окисляющийся, например, по реакции: (х)ап ЯПОз + 4С!п + 5Н,О = 2Нп50а + 2НаС! + 6НС! уг!!. Шестам еруики иериодичесиой системы Труднее, чем с хлором, идет соединение 50а с кислородом, хотя сама по себе реакция эта сильно экзотермична: 2 50т + От = 250з + 47 ккал Уд НтО + ЯОа = НаБО, + 15 ккал Чистая 100чт-ная серная кислота (т.
н. моно. еуу дда аду ае!г г н д р а т) представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, застывающую в кристаллическую массу при +10'С. Реактивная концентрированная кислота имеет обычно плотность 1,84 гтсм' и содержит около 95% НаЯОы Затвердевает она лишь ниже — 20'С. м-м К о н ц е н т р н р о в а н н а я НтЯО, является довольно сильным о к н с л и т ел е м, особенно при нагревании (восстанавливается обычно до 50е). Например, она окнсляет Н1 и частично НВг (но не НС1) да свободных галондов. Окнсляются ею н многие металлы — Си, Нк и др. (тогда как золото и платина по отношению к Не50а устойчивы). Твк, взаимодействие с медью идет по уравнению Рис.
Ъ'Ш-Х Равиове сие термической лис соииаиии 50е Сц + 2НеЯО, = Сц 80, + ЯОа + 2НаО Практически важно то обстоятельство, что очень крепкая (выше 75%) серная кислота не действует на железо. Это позволяет хранить и перевозить ее в стальных цистернах. Напротив, разба вленная На50е. легко растворяет железо с выделением водорода. Окнслительные свой. ства для нее вовсе не характерны. аа Крепкая серная кислота энергично поглошает влагу и поэтому часто применяется для осушки газов. От многих органических вешеств, содержашнх в своем составе водород и кислород, она отнимает воду, что нередко используется в технике. С этим же (а также с окнслительными свойствами крепкой Не504) связано ее разрушаюшее действие ва растительные н животные ткани. Случайно попавшую при работе иа кожу или платье серную кислоту следует тотчас же смыть большим количеством воды, затем смочить пострадавшее место разбавленным раствором аммиака и вновь промыть водой.
Растворение концентрированной серной - кислоты в воде сопровв ждается значительным выделением тепла (и некоторым уменьшением Процесс с заметной скоростью протекает только при достаточно высоких температурах н в присутствии катализаторов. При быстром сгушенин пара трехокиси серы образуется бесцветная, похожая на лед масса, которая затем медленно (быстрее — под дей. сгвием следов воды) переходит в белые шелковистые кристаллы. Обе модификации очень гнгроскопичны и дымят на воздухе.
Как видно из рнс. чтП1-3, заметное разложение ЯОа при нагре- О)' винни (по реакции, обратной ее образованию) на. ступает лишь выше 400'С.ат~а Трехокись серы характеризуется сильными дд о к н с л н т е л ь н ы м н свойствами (восстанавли- вается обычно до ЯОе). С другой стороны, она явдд ляется к н с л о т н ы м а н г и д р н д о м, причем образование НеЯОа из серного ангидрида ад (50а) и воды сопровождается большим выделением тепла: 3!7 4!. Сера общего объема системы). Моногидрат почти не проводит электрического тока. Напротив, водные растворы серной кислоты являются хорошими проводниками. Как видно из рис. Ъ'1И-4, максимальной электро. проводностью обладает приблизительно 30% -ная кислота.
Минимум на кривой соответствует гидрату состава Нг50ь ° НгО.г4 'г Как сильная двухос повн ая к пелота, Нг50ь дает два ряда солей; средние (с у л ь ф а т ы) и кислые (б и с у л ьф а т ы), причем последние в твердом состоянии выделены лишь для немногих самых активных металлов (Л(а, К и др.).
Большинство сер н а к и сл ых солей бесцветно, хорошо кристаллизуется и легкорастворимо в воде. Из производных наиболее обычных металлов малорастворим СаЯОь еще менее РЬЯОь и практически нерастворим Ва50ь По отношению к нагреванию сульфаты можно грубо подразделить иа две группы. Одни из них (например, соли Л(а, К, Ва) не разлагаются даже при 1000'С, другие (например, соли Сп, А1, Ре) распадаются на окисел металла и ЯОг при гораздо более низких температурах. Некоторые содержащие кристаллизационную воду сульфаты иногда называют к у и о р осами, например СпЯОь 5НгΠ— медный купорос, РеЯОь 7НгΠ— железный купорос." "' Многие соли НгЯО, находят широкое тех- ь'й ьд гд я /жб ническое применение. Особенно велико оно для самой серной кислоты, громадные коли- Рис. т!!1-4.электропроеох.
чества которой потребляются в промышлен- вость растворов серной ности — химической, нефтяной, металлургической и др. Выработка серной кислоты в СССР за!972 г. составила 13,7 млн. т (против 1,5 млн. т в !940 г. и 0,12 млн. т в 1913 г.). Для промышленного получения серной кислоты применяются два метода: нитрозный и контактный. Основным исходным продуктом в обоих случаях является сернистый газ, получаемый сжиганием на воздухе серы (в США) или пирита — Реваз (в большинстве европейских стран, в том числе и СССР).
Частично используется также ЯОг отходящих газов, образующихся при выплавке металлов (Сп, Хп, РЬ и др.) нз их сернистых руд. шг-нм Нитрозный метод получения Нг$0, был впервые применен в середине Хт'И! века. Его химическая сущность может быть выражена следующими реакциями: 1.
ВОг+ НгО+ Л)Ог = Нг50, + Л)О И. 2Л)О + Ог = 2Л(Ог Из первого уравнения видно, что являющаяся окислителем двуокись азота (Л)Ог) восстанавливается до окиси азота (Л)О), а последняя при взаимодействии с кислородом воздуха по второму уравнению вновь превращается в двуокись. Таким образам, Л)0 играет роль переносчика кислорода, т. е. является по существу катализатором реакции окисления 50г кислородом воздуха.
До 20-х годов текущего века процесс получения серной кислоты янтрозиым методом проводился в больших свинцовых камерах (камерный способ). Теперь он осуществляется в специальных башнях (ба ш е н н ы й способ). Получаемая по башенному способу кислота, кзк правило, содержит 76% НгЯОг и несколько загрязнена различными примесями. Основным потребителем этой кислоты является промышленность минеральных удобрений. кп 318 ПП, Шестая груиаа аериадичесяаа системы Другой современный метод получения серной кислоты — контактный — освоен промышленностью лишь в конце прошлого столетия. Основой его является упоминавшаяся выше реакция: 250з+ Оз и=и 280з+ 47 ккал В присутствии платинового катализатора оиа около 400'С протекает слева направо практически нацело.
Образующийся ЯОз улавливают крепкой серной кислотой. Стоимость производства по контактному способу несколько выше, чем по нитрозному, зато серная кислота получается сколь угодно крепкой и очень чистой, Последнее обусловлено тщательной предварительной очисткой образующихся при сжигании пирита газов, что необходимо для обеспечения нормальной работы катализатора. Основными потребителями контактной серной кислоты являются различные химические производства и нефтепромышленность (для очистки нефтепродуктов). Доля контактного метода в обшей продукции серной кислоты с каждым годом все более возрастает.
"" змр ер з Растворы 80з в серной кислоте дымят иа воз"' аг' духе вследствие выделения паров серного ангидрида. Поэтому содержащая растворенный ЯОз серная кислота называется «дымящей» (иначе— Рис. з ыьз. ~тэаеива иоле ум о ми). Так как Нз50 растворяет серный "а"в ~з~з ангидрид в любых соотношениях, выражаеМый формулой НзЯОз.хЬОз состав олеума может быть различным, При х=! образуются бесцветные кристаллы пиросерной кислоты (НзБзОт), строение которой сокращенно выражается формулой: НΠ— ЯОз — Π— 50з — ОН. Соли ее (п и ро с ерник и сл ы е, или пи рос у л ь ф а т ы) могут быть получены нагреванием соответствующих бисульфатов, например, по реакции 2КНЯОз = НзО) + Кз5зОт Они представляют собой бесцветные кристаллические вещества, под действием воды переходящие обратно в бисульфаты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
