Asid sylffad: eiddo fformiwla a chemegol

Un o'r asidau mwynau cyntaf sydd wedi dod yn wybyddus yw dyn yn sylffwrig, neu sylffad. Nid yn unig y mae hi ei hun, ond hefyd defnyddiwyd llawer o'i halenau mewn adeiladu, meddygaeth, diwydiant bwyd, at ddibenion technegol. Hyd yma, nid oes dim wedi newid yn hyn o beth. Mae nifer o nodweddion sy'n meddu ar asid sylffad yn ei gwneud yn syml na ellir ei ailosod mewn syntheses cemegol. Yn ogystal, mae pob cangen o fywyd a diwydiant bob dydd yn dod o hyd i ddefnydd o'i halen. Felly, byddwn yn ystyried yn fanwl beth ydyw a beth yw nodweddion yr eiddo amlwg.

Amrywiaeth o enwau

I ddechrau, mae yna lawer o enwau ar gyfer y sylwedd hwn. Ymhlith y rhain mae yna rai sy'n cael eu ffurfio yn ôl y enwebiad rhesymegol, a'r rhai a ffurfiwyd yn hanesyddol. Felly, dynodir y cysylltiad hwn fel:

• Asid sylffad;
• Olew gwenithfaen;
• Asid sylffwrig;
• Olewm.

Er nad yw'r term "olewm" yn gwbl addas ar gyfer y sylwedd hwn, gan ei fod yn gymysgedd o asid sylffwrig a sylffwr ocsid uwch - SO ₃ .

Asid sylffatig: fformiwla a strwythur moleciwl

O safbwynt y talfyriad cemegol, gellir ysgrifennu'r fformiwla ar gyfer yr asid hwn fel a ganlyn: H ₂ SO ₄ . Mae'n amlwg bod y moleciwl yn cynnwys dau gation hydrogen ac anion o'r gweddill asid - ïon sylffad sy'n codi tâl o 2+.

Ar yr un pryd, mae'r bondiau canlynol yn gweithredu o fewn y moleciwl:

• Polar covalent rhwng sylffwr ac ocsigen;
• Yn gryfog polar cryf rhwng hydrogen a gweddill asid SO ₄ .

Mae sylffwr, sydd â 6 o electronau di-baid, yn ffurfio dwy bond dwbl gyda dau atom ocsigen. Pâr arall - sengl, a'r rhai yn eu tro - sengl gyda hydrogen. O ganlyniad, mae strwythur y moleciwl yn caniatáu iddo fod yn ddigon cryf. Ar yr un pryd, mae'r cation hydrogen yn symudol iawn ac yn hawdd ei adael, oherwydd mae sylffwr ac ocsigen yn llawer mwy electronegative. Trwy dynnu dwysedd electron ar eu pennau eu hunain, maen nhw'n darparu'r hydrogen â thaliad rhannol gadarnhaol, pan fydd y datgysylltiad llawn yn dod yn llawn. Felly mae atebion asidig yn cael eu ffurfio lle mae H ⁺ .

Os ydym yn sôn am radd ocsidiad yr elfennau yn y cyfansawdd, yna mae'r asid sylffad, y mae ei fformiwla H ₂ SO ₄ yn ei gwneud yn bosibl eu cyfrifo: ar gyfer hydrogen +1, ar gyfer ocsigen -2, ar gyfer sylffwr +6.

Fel mewn unrhyw moleciwl, mae'r tâl cyfan yn sero.

Hanes y darganfyddiad

Mae pobl yn gwybod am asid sylffatig ers y cyfnod hynafol. Roedd hyd yn oed yr alcemegwyr yn gwybod sut i'w gael trwy ddulliau o gymysgu gwahanol fatriwm. Ers y 9fed ganrif mae pobl wedi derbyn a defnyddio'r sylwedd hwn. Yn ddiweddarach yn Ewrop, dysgodd Albert Magnus sut i dynnu asid yn y broses o ddadelfennu sulfad haearn.

Fodd bynnag, nid oedd yr un o'r ffyrdd yn broffidiol. Yna daeth y fersiwn siambr o'r hyn a elwir yn synthesis. At y diben hwn, cafodd sylffwr a nitrad eu llosgi, a chafodd yr anweddau eu hamsugno â dŵr. O ganlyniad, ffurfiwyd asid sylffad.

Hyd yn oed yn ddiweddarach, llwyddodd y Prydeinig i ddod o hyd i'r dull rhataf o gael y sylwedd hwn. Ar gyfer hyn, defnyddiwyd pyrite-FeS ₂ , pyrites haearn. Mae ei ddiffodd a rhyngweithio dilynol gydag ocsigen yn dal i fod yn un o'r dulliau diwydiannol pwysicaf ar gyfer synthesis asid sylffwrig. Mae deunyddiau crai o'r fath yn fwy fforddiadwy, rhatach ac o ansawdd uchel ar gyfer nifer fawr o gynhyrchu.

Priodweddau ffisegol

Mae sawl paramedr, gan gynnwys rhai allanol, lle mae asid sylffad yn wahanol i eraill. Gellir disgrifio ei nodweddion ffisegol mewn sawl pwynt:

1. O dan amodau safonol, hylif.
2. Yn y wladwriaeth gryno, mae'n drwm, olewog, ac fe'i gelwir yn "olew fioledgol".
3. Dwysedd y sylwedd yw 1.84 g / cm ³ .
4. Does dim lliw ac arogl.
5. Mae ganddo flas "copr" amlwg.
6. Mae'n diddymu'n dda iawn, bron yn anghyfyngedig.
7. Hygrosgopig, yn gallu dal dŵr am ddim a rhwym o feinweoedd.
8. An-anweddol.
9. Y pwynt berwi yw 296 ° C
10. Toddi ar 10.3 ° C

Un o nodweddion pwysicaf y cyfansawdd hwn yw'r gallu i hydradu â rhyddhau llawer o wres. Dyna pam y dysgir plant meinc yr ysgol ei bod hi'n amhosib ychwanegu dŵr i asid, ond dim ond i'r gwrthwyneb. Wedi'r cyfan, mae dwysedd y dŵr yn haws, felly bydd yn cronni ar yr wyneb. Os ydych chi'n ei ychwanegu'n sydyn i'r asid, yna o ganlyniad i'r adwaith diddymu, bydd cymaint o egni yn cael ei ryddhau y bydd y dŵr yn berwi ac yn dechrau sblannu ynghyd â gronynnau'r sylwedd peryglus. Gall hyn achosi llosgiadau cemegol difrifol ar groen y dwylo.

Felly, mae angen i arllwys asid yn y dŵr gyda chylchdro tenau, yna bydd y gymysgedd yn gwresogi'n gryf, ond ni fydd effeithiau cywasgedd yn digwydd, sy'n golygu bod yr hylif hefyd yn ymledu.

Eiddo cemegol

O safbwynt cemeg, mae'r asid hwn yn gryf iawn, yn enwedig os yw'n ateb cryno. Mae'n dibasig, felly mae'n anghydnaws gam-gam, gan ffurfio sylffad hydrogen a sulfad anion.

Yn gyffredinol, mae ei ryngweithio â gwahanol gyfansoddion yn cyfateb i'r holl adweithiau sylfaenol sy'n nodweddiadol o'r dosbarth hwn o sylweddau. Mae'n bosibl rhoi enghreifftiau o nifer o hafaliadau lle mae asid sylffad yn cymryd rhan. Mae eiddo cemegol yn cael ei amlygu yn ei ryngweithio â:

• Saliau;
• Ocsidau a hydrocsidau metelau;
• Ocsidau a hydrocsidau amffoteric ;
• Metelau yn sefyll mewn cyfres o bwysau hyd at hydrogen.

O ganlyniad i ryngweithio o'r fath, ym mron pob achos, ffurfir halenau cyfartalog yr asid (sulfadau) neu asid (hydrosulfadau) hwn ar gyfartaledd.

Nodwedd arbennig hefyd mai dim ond ateb y sylwedd hwn, hynny yw, asid gwan, yn ymateb gyda metelau yn y cynllun arferol Me + H ₂ SO ₄ = MeSO ₄ + H ₂ ↑. Os ydych chi'n cymryd cryn dipyn o orlawn (olewm), yna bydd y cynhyrchion rhyngweithio yn eithaf gwahanol.

Priodweddau arbennig asid sylffwrig

I'r fath yw rhyngweithio atebion cryno gyda metelau. Felly, mae yna gynllun penodol sy'n adlewyrchu holl egwyddor adweithiau o'r fath:

1. Os yw'r metel yn weithgar, y canlyniad yw ffurfio sylffid hydrogen, halen a dŵr. Hynny yw, caiff sylffwr ei adfer i -2.
2. Os yw'r metel o weithgaredd canolig, y canlyniad yw sylffwr, halen a dŵr. Hynny yw, lleihau'r ïon sylffad i sylffwr rhydd.
3. Metelau o weithgaredd cemegol isel (ar ôl hydrogen) - sylffwr deuocsid, halen a dŵr. Sylffwr mewn cyflwr ocsideiddio +4.

Hefyd, mae priodweddau arbennig asid sylffad yn gallu ocsidio rhai nad ydynt yn metelau i'w cyflwr ocsideiddio uchaf ac yn ymateb gyda chyfansoddion cymhleth ac yn eu ocsideiddio i sylweddau syml.

Dulliau cynhyrchu mewn diwydiant

Mae'r broses gynhyrchu asid sylffwrig yn cynnwys dau brif fath:

• Cysylltu;
• Tŵr.

Y ddau yw'r dulliau mwyaf cyffredin yn y diwydiant ym mhob gwlad y byd. Mae'r opsiwn cyntaf yn seiliedig ar ddefnyddio pyrites haearn neu sylffwr pyrite-FeS ₂ fel deunydd crai. Mae cyfanswm o dri cham:

1. Tanio deunyddiau crai gyda ffurfio nwy sylffwr fel cynnyrch hylosgi.
2. Trosglwyddo'r nwy hwn trwy ocsigen dros y catalydd fanadium i ffurfio anhydride sylffwrig-SO ₃ .
3. Yn y twr amsugno, caiff anhidrid ei diddymu mewn datrysiad o asid sylffad gyda ffurfio ateb o grynodiad uchel, olewm. Hylif trwchus trwm iawn iawn.

Mae'r ail ddewis yn ymarferol yr un fath, ond defnyddir ocsidau nitrogen fel catalydd. O safbwynt paramedrau o'r fath fel ansawdd y cynnyrch, cost a defnydd ynni, purdeb deunydd crai, cynhyrchiant, mae'r dull cyntaf yn fwy effeithlon ac yn dderbyniol, felly, caiff ei ddefnyddio'n amlach.

Synthesis yn y labordy

Os oes angen cael asid sylffwrig mewn meintiau bach ar gyfer astudiaethau labordy, yna y ffordd orau yw'r ffordd o ryngweithio hydrogen sulfid gyda sulfadau o fetelau gweithgaredd isel.

Yn yr achosion hyn, ffurfir sylffidau metel du, ac mae asid sylffwrig yn cael ei ffurfio fel sgil-gynnyrch. Ar gyfer astudiaethau bach, mae'r opsiwn hwn yn addas, ond ni fydd purdeb asid o'r fath yn wahanol.

Hefyd yn y labordy, mae'n bosibl cynnal ymateb ansoddol i atebion sylffad. Yr ymagent mwyaf cyffredin yw bariwm clorid, gan fod yr ^ïon Ba ^2+, ynghyd â'r anion sulfad, yn gwasgaru mewn gwaddod gwyn - llaeth barite: H ₂ SO ₄ + BaCL ₂ = 2HCL + BaSO ₄ ↓

Y halwynau mwyaf cyffredin

Mae asid sylffad a sulfadau, y mae'n ffurfio, yn gyfansoddion pwysig mewn llawer o ddiwydiannau a chartrefi, gan gynnwys bwyd. Y halwynau mwyaf cyffredin o asid sylffwrig yw'r canlynol:

1. Gypswm (alabaster, selenite). Yr enw cemegol yw hydrad calsiwm dyfrllyd o galsiwm sylffad. Fformiwla: CaSO ₄ . Fe'i defnyddir mewn diwydiant adeiladu, meddygaeth, mwydion a phapur, gweithgynhyrchu jewelry.
2. Barite (spar trwm). Sylffad bariwm. Mewn datrysiad mae gwaddod llaeth. Mewn ffurf solet, crisialau tryloyw. Wedi'i ddefnyddio mewn offerynnau optegol, pelydrau-X, ar gyfer cynhyrchu cotio inswleiddio.
3. Mirabilite (halen Glauber). Yr enw cemegol yw sulfad sodiwm hydradedig hydradedig. Fformiwla: Na ₂ SO ₄ * 10H ₂ O. Fe'i defnyddir mewn meddygaeth fel llaethiad.

Mae'n bosibl rhoi enghreifftiau o lawer o halwynau sydd o bwysigrwydd ymarferol fel enghreifftiau. Fodd bynnag, yr uchod yw'r rhai mwyaf cyffredin.

Lye Sulffat

Mae'r sylwedd hwn yn ateb sy'n cael ei ffurfio oherwydd triniaeth thermol o bren, hynny yw, cellwlos. Prif bwrpas y cyfansawdd hwn yw paratoi sebon sylffad ar ei sail trwy waddodiad. Mae'r cyfansoddiad cemegol o ddiodydd sylffad fel a ganlyn:

• Lignin;
• Asidau hydrogen;
• Monosacaridau;
• Phenolau;
• Resinau;
• Asidau cyfnewidiol a brasterog;
• Sylffidau, cloridau, carbonadau a sulfadau sodiwm.

Mae dau brif fath o'r sylwedd hwn: gwirod sylffad gwyn a du. Dail gwyn ar gyfer cynhyrchu mwydion a phapur, a defnyddir du i gynhyrchu sebon sylffad mewn diwydiant.

Prif geisiadau

Mae cynhyrchu blynyddol asid sylffwrig yn 160 miliwn o dunelli y flwyddyn. Mae hwn yn ffigur arwyddocaol iawn, sy'n nodi pwysigrwydd a chyffredinrwydd y cyfansoddyn hwn. Mae yna nifer o ddiwydiannau a lleoedd lle mae angen defnyddio asid sylffad:

1. Yn y batris fel electrolyte, yn enwedig mewn plwm.
2. Mewn ffatrïoedd lle mae gwrtaith sylffad yn cael ei gynhyrchu. Mae mwyafrif yr asid hwn yn mynd yn union i weithgynhyrchu gwrteithio mwynau ar gyfer planhigion. Felly, mae planhigion ar gyfer cynhyrchu asid sylffwrig a chynhyrchu gwrteithiau yn aml yn cael eu hadeiladu ochr yn ochr.
3. Yn y diwydiant bwyd fel emulsydd, wedi'i ddynodi gan y cod E513.
4. Mewn nifer o gyfuniadau organig fel asiant sy'n tynnu dŵr, yn gatalydd. Felly, cynhyrchir ffrwydron, resinau, glanedyddion, capron, polypropylen ac ethylen, lliwiau, ffibrau cemegol, esters a chyfansoddion eraill.
5. Wedi'i ddefnyddio mewn hidlwyr ar gyfer puro dŵr a chynhyrchu dŵr distyll.
6. Cymhwysol wrth echdynnu a phrosesu elfennau prin o fwyn.

Hefyd, mae llawer o asid sylffwrig yn mynd i ymchwil labordy, lle mae dulliau lleol yn ei gael.