nekrasovI (1114433), страница 111
Текст из файла (страница 111)
кип. 43'С), которая сама по себе мажет быть устайчизой лишь при полном исключении даже ничтожных слелов влаги. Стабилизация ее достигается введением специальных лабазах (50С4, В,О, и др.). 89) При действии измельченной серы на тщательна защищенный даже от следов зады жидкий 50< осаждаются зеленовато.синие кристаллы деугрекокиси серы (5<0<). Окисел этот весьма неустойчив и сам по себе, а водой тотчас разлагается с выделезием серы. Его самопроизвольный распад при обычных температурах идет в основном по схеме: 25<0< — — 350, + 5. Строение его отвечает. вероятно, формуле 05 = 50<.
99) М о н о г и д р а т может быть получен ..РЭ.....Л-Х~~~~~ кристаллизацией концентрированной серной кис- ~~ 3 лоты при — 03'С. Образующие его кристалл мо- . "Я> лекУлы (НО)<50< соединены дРУг с дРУгом до-...Сг т3....0 <3-. вольно снльнымн (6 клал/мо.<ь) водородными связями, как это схематически показано иа рвс. Ч!11-18. Сама молекула (НО)<50, имеет структу- ркс. чы!.<з. О«мэ эь,ьпьаных сзязеа ру искаженного тетраэдра с атомом серы около з как<гаазе нззо<.
аеитра н характеризуется следующими параметрани: <1(5 — ОН) = 1,54А, лНΠ— 5 — ОН = 104, <Г(5=0) = 1,43А, д050 =!!9. В ване НОВО, <з(5 — ОН)=1,61 и <1(50) =145 А, а прн переходе к иону 50,'"тетраэдр приобретает правильную форму и параметры выравниваются (<((50) = 1,48 А). 9!) Температура плавления моногидрата равна 1037'С при теплоте плавления 25 клал/моль. В обычных условиях он представляет собой очень вязкую жидкость с весьма высоким значением диэлектрической проницаемости (е =!00 при 25'С) Незпз. чнтельиая собственная злектролитическая диссоциация моногидрата протекает парад. леаьна по лвум направлениям:(Н<50<~ (Н50, ~ = 2 ° 10 < и (Н<0~) ! Н5,0,)=4 ° 10 Его малекуляриоионный состав может быть приближенно охарактеризован следующими данными (в <й): Н<3О НЗО< Я<30< НзО НэзО НзззО< щл плз о,ы алв а,аз плч При лобавлеиии даже малых количеств воды преобладающей становится диссоциация по схеме: Н,О + Н,50, «~ Н,О' + Н50,.
92) Моиогидрат является иовязнрующим растворителем, имеющим кислотный характер. В нем хороша растворяются сульфаты многих металлов (переходя прн этом в бнсульфаты), тогда как соли других кислот растворяются, как правило, лишь при вазможности их сольволиза (с переводам в бисульфаты). Азотная кислота велет себя в нпиогилРате как слабое основание (ННО<+2Н,50< «~ Н,О + 1<(0.,"+2Н50",7)< хларная — как очень слабая кислота (Н<50<+ НС10, «~ Н,50„++ С!О„]. Фтор.
сульфоновая и хлорсульфоаовая оказываются кислотами несколько более сильными (Н50<Р ) Н50<С)) НС10<). Моиогндрат хорошо растворяет многие органические вещества, имеющие в своем составе атомы с иеподелениыми электронными парами (способными к присоединению протона), Некоторые нз иих могут быть затем выделены обратно в неизмененном состоянии путем простого разбавления раствора водой. Моиагилрат обладает высоким значением криоскоаической константы (6,!2') и нч иногда пользуются как средой для определения молекулярных песов. 93) Действуя в качестве окислителя, серная кислота обычно восстанавливается до 50ь Оливка наиболее сильиымн восстаиовителямн она может быть восстановлена до 5 н лаже Н<5. С сероволоролом концентрированная серная кислота реагирует по ураввенвю: Нз50<+ Н,5 = 2Н,О+ 50з+ 5.
Следует отметить, что оиа частично Р)7! Шестая группа периоди«есной сисгелты Рмс. Ч1Н.19. Температуры пленленнн е системе Нео - Н15О!. 15 О 23 О Как видно нз этих данных, определение по плотности концентрации серной кнслотм выше 90 вес.тэ становится весьма неточным. 87) Давление водяного пара над растворами Н!504 различной концентрации пра разнык температурах показано иа рис, 47111-20.
В качестве осушителя серная кислота юерю'.003 'С эта заа гга 700 !00 0 70 40 00 00 700 % Рнс. ЧН1-21, Темпереттеы ннпеннн рестне р Нлйо,. Рне. ЧН!М. Денленне етпннегп паре нед растворами Нээое. может действовать лишь до тех пор, пока давление водяного пара над ее растворов меныпе, чем его парцнальное давление в осушаемом газе. 88) При кипячении разбавленного раствора серной кислоты из него отгоняетст вода, прпчел! температура кипения повышается вплоть до 337'С, когда начинает перь гонятьси 083!)е Н150, (рнс. Ч(!1-2!), Напротив, нэ более концентрированных растэо. ров улетучивается избыток серного ангидрида. Пар кипяшей прн 337'С серной кнс.
лоты частично лнссоциирован иа Н10 и 50,, которые вновь соединяются прн охла. жденин. Высокая температура кипении серной кислоты позволяет польэоватьсн ею дэа выделения прн нагревании легколетучих кислот нз их солей (например, НС! нз МаС!). восстанавливается также газообразным водородом н поэтому не может применяться для его осушки (Пб $1 доп. 6). 84) Выделение тепла прн растворении моногидрата в воде составляет (в завися. мости от нонечной концентрации раствора) до 20 ккал!лоле Н,50,. Напротив, смеши. ванием 6674.ной серной кислоты (предварительно охлажденной до 0 'С) со снегом е!. (1: 1 по массе) может быть достигнуто понижение температуры системы хп — 37 'С 0 НЯОе 4НО йй) Для серной кислоты известно -га Н яае ОН!О', несколько кристаллогндратов, состав ко- торых показан на рнс.
Ч!11-19. Из ннх 40 наиболее бедный водой представляет со. бой соль оксония: Н10'1150, Так каэ -57 рассматриваемая система очень склон- 0 87 20 30:0 50 50 70 3.,7 !ЬН15ое на к пеРеохлажДению, фактически на. бл1одаемые в ней температуры замерз!. иня лежат гораздо ниже темпера!)7 плавления. йб) Изменение плотности водных растворов Н250» с ее концентрацией (вес!й) даяо ниже: 5 Ю 20 30 40 50 60 70 Ю 00 95 97 100 1,033 !.068 1,142 1,222 1,307 1399 1,%2 1.615 1,712 1,820 1,839 1,841 1.%6 1,030 1.064 1,137 1,215 1,299 1,391 1.494 1,606 1,722 1,809 1,829 1.% 1 1,827 б 1.
Сера 99) Как кислота, Н,50< в водных растворах близка по силе к хлориоватой в атно. шенин первой стадии ионизация(Нт50, «~ Н'+ Н50 ), но вторая стадия(Н50, «~ Н'+ 50",) выражена горазла слабее и характеризуется значением К! 1 ° 1О-'. Для зависимости этой константы от температуры имеются следующие дан. еые: Температура. С .
«з 5 »5 т5 55 »00 0,025 0,0>6 0,0<! О,ам 0.0000 В связи со сравнительно малым значением Кт, растворы, содерх<ащие смеси напав » НВО, н 5О,, т. е. бисульфатов с сульфатами, обладают б>ферными свойствами (Ч й 5 доп. 40). Общая характеристика такого сульфатнага буфера дана иа рис. ЧП1.22. Нормальный раствор серной кислоты имеет рН 0,3, зецинормальиый рН 1,2 и сантинормальный рН РР := 2,1.
4 100) Определения протонной активности (ан) в 3 очень концентрированных растворах серной кислоты ернводят к поразительным результатам. Так, для ианогидрата она оказывается в 10'«разбольшей,чем О дая малярного раствора. Это навалят иа мысль о возможности существования в жидкостях при определенных условиях измеримых концентраций н е- Р"С Чгг>ЛВ Х'Р»",т'Р"'т""' СУЛЬ ф»»вага 0>ф«ре. со а т н р о в а н н ы к протонов (Н'), 101 На разложении некоторых сернокислых солей прн нагревании был основан сн получения серной кислоты, применявшийся алхимиками и затем вплоть до середины ХЧП1 века (рис.
ЧП1-23). Исходным материалом служили природные мине- ралы, содержащие сериокислые соли железа. Последние образовывались за счет мед- ленно протекавшего во влажном воздухе окисления сутьфилав,' например, цо схеме; -4Ге5+ ОО»+ 2Н,О = = 4 Ге(ОН) 5О». Фй При накаливании эта соль разлагалась с образованием окиси железа, серной кислоты и серного ангид. реда: 2Ге(ОН) 50< Ге»0<+ Н»50» + 50». Разбавляя врадукт перегонки надай, получали серную кислоту жезае! крепости.
в 0 Для сжигания пирита («серного колчедана») ва счрнокнслотных заводах пользуются специальными яеханизираваннымн печамн. Такав печь представляет собой цилиндр, разделенный по высоте иа несколько сааб»цакяцпхся друг с другаы отделений, в каждом ю которых горящий Ге5! медленно перемешивается чуг>иными гребкамн, насаженными иа общий вал. Сва.
дм отделений и гребки устроены так, что загружаенмй сверху Ге5« последовательна проходит все отделеРн . у<<»-Ю. <!а»у«с»не серчая ння, после чего остатки от сгорания («колчсданные яи»лоты е хщ веке. огарки») выбрасываются из печи. Воздух поступает в печь снизу и проходит вверх также через все отделения. Горение пирита идет по уравнению: 4Ге5«+ 1!Оз 2ГезОа+ 85Ое+ 790 ккол. Температура в печи достигает 800 ' Обычный исхолный газ сериокнслотного производства содержит около ОТ» 5О»7РД О, и ВОЪ Мь Прн пользовании для обжига пирита воздухом, обога»ценным кислородом, концентрация 50, возрастает. Введение более богатых двуокисью серы газов в сериокнслотное производство позволяет резко повысить выход серной кислоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
