Ответы
Чистая серная кислота представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, превращающуюся при 10, 4°С в твёрдую кристаллическую массу.
Продажная концентрированная кислота содержит примерно 96, 5% H2SO4; плотность её составляет 1, 84 г/см3. Неразбавленная кислота чувствуется по весу: 1 литр весит почти 2 кг.
При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла (19 ккал на моль кислоты) вследствие образования гидратов. Гидраты могут быть выделены из раствора в твёрдом виде при низких температурах.
Серная кислота обладает способностью поглощать пары воды и поэтому может применяться для осушения газов. Способностью поглощать воду объясняется и обугливание многих органических веществ, особенно относящихся к классу углеводов (клетчатка, сахар и др.) , при действии на них концентрированной серной кислоты (см. рис.) . В состав углеводов водород и кислород входят в таком же соотношении, в каком они находятся в воде. Серная кислота отнимает от углеводов элементы воды, а углерод выделяется в виде угля.
Из-за малой летучести серной кислоты её используют для вытеснения других, более летучих кислот из их солей.
Серная кислота является энергичным окислителем; её окислительные свойства проявляются при взаимодействии со многими веществами.
Взаимодействие серной кислоты с металлами проходит различно в зависимости от её концентрации. Разбавленная серная кислота окисляет своим ионом водорода. Из-за этого она взаимодействует только с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода, например:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.
Но свинец не растворяется в разбавленной кислоте, поскольку образующаяся соль PbSO4 нерастворима.
Концентрированная серная кислота является окислителем за счёт серы. Она окисляет металлы, стоящие в ряду напряжений до серебра включительно. Продукты её восстановления могут быть различными в зависимости от активности металла и от условий (концентрация кислоты, температура) . При взаимодействии с малоактивными металлами, например, с медью, кислота восстанавливается до SO2:
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O.
При взаимодействии с более активными металлами продуктами восстановления могут быть как SO2, так и свободная сера и сероводород. Так, при взаимодействии с цинком могут протекать реакции:
Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S + 4H2O
4ZN + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O.
Серная кислота применяется в производстве минеральных удобрений, для получения разнообразных минеральных кислот и солей, всевозможных органических продуктов, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ, в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности. Самым крупным потребителем серной кислоты является производство минеральных удобрений — суперфосфата и сульфата аммония. На производство одной тонны суперфосфата уходило около 350 кг. серной кислоты, а на производство одной тонны сульфата аммония — 750 кг.
Под действием серной кислоты кожа становится сначала белой, затем буроватой с покраснением. При этом окружающие ткани распухают. При попадании серной кислоты на кожу её необходимо как можно скорее смыть сильной струёй воды, обожжённое место смочить 5% - ным раствором соды.
1) В водном растворе серная кислота диссоциирует, образуя ион водорода и кислотный остаток:
H2SO4 = H+ + HSO4—;
HSO4— = H+ + SO42-.
Суммарное уравнение:
H2SO4 = 2H+ + SO42-.
2) Взаимодействие серной кислоты с металлами:
Разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:
Zn0 + H2+1SO4(разб) → Zn+2SO4 + H2
3) Взаимодействие серной кислоты с основными оксидами:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
4) Взаимодействие серной кислоты с гидроксидами:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O
5) Обменные реакции с солями:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
Образование белого осадка BaSO4 (нерастворимого в кислотах) используется для обнаружения серной кислоты и растворимых сульфатов (качественная реакция на сульфат ион).