1 Väävelhape H 2 SO 4 Серная кислота

2 Tunniplaan «Väävelhape H 2 SO 4 » omadused tootmine keemilised füüsikalised kasutamine

3 Väävelhappe omadused Свойства серной кислоты

4 Struktuurne valem Kontsentreeritud väävelhape (95-98%) on raske (tihedus 1836 kg/m 3 ) õlitaoline värvusetu ja lõhnatu väga hüdroskoopne vedelik Концентрированная серная кислота – тяжелая (плотность 1836 кг/м 3 ) маслянистая сильно гигроскопичная жидкость без цвета и запаха

5 Väävelhape H 2 SO 4 vedelik raske (tihedus 1836 kg/m 3 ) värvuseta lõhnata tugev oksüdeerija õline väga hüdroskoopne tugev hape kahealuseline suur hüdratatsioonisoojus

6 Väävelhape on kahealuseline hape ja dissotsieerub vesilahuses astmeliselt Esimeses astmes eraldub üks vesinikioon: Серная кислота - двухосновная кислота и диссоциирует в водных растворах ступенчато На первой стадии отделяется один протон водорода: H 2 SO 4 H + + HSO 4 - (vesiniksulfaatioon) Teises astmes eraldub HSO 4 - -ioonist veel üks vesinikioon ja tekib sulfaatioon SO 4 2- : На второй стадии от гидросульфат-иона HSO 4 - отделяется еще один ион водорода, образуется сульфат-ион SO 4 2- : HSO 4 - H + + SO 4 2- (sulfaatioon)

7 Esimesest ja teist astet kokku võttes saame väävelhappe dissotsiatsioonivõr- randiks: Сложив уравнения первой и второй стадий диссоциации серной кислоты, можно получить суммарное уравнение: H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-

8 Väävelhappe lahustamisel vees eraldub palju soojust (hüdratatsiooniso- ojus), seepärast ei tohi vett valada happesse: vesi võib soojeneda keemiseni ja väävelhape paiskub anumast välja При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла, вот почему нельзя лить воду в кислоту: вода может вскипеть и серная кислота выплеснется из сосуда

9 Väävelhappe lahjendamisel tuleb hapet valada vette, mitte vastupidi! При разбавлении серной кислоты необходимо кислоту лить в воду, а не наоборот!

10 Lahjendatud väävelhappe keemilised omadused Химические свойства разбавленной серной кислоты

11 Kontsentreeritud väävelhappe keemilised omadused Химические свойства концентрированной серной кислоты

12 H 2 SO 4 (р) + Mg MgSO 4 + H 2 H 2 SO 4 (р) + СаО СаSO 4 + H 2 О H 2 SO 4 (р) + Ba(OH) 2 BaSO 4 + H 2 О H 2 SO 4 + NaCl Na 2 SO 4 + HCl 2H 2 SO 4 (к) + Cu CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 О Kontsentreeritud väävelhape on tugev oksüdeerija. Temaga reageerivad soojenemisel peaaegu kõik metallid. Metallid seejuures oksüdeeruvad, väävelhape ise redutseerub vääveldioksiidi, vaba väävli või divesiniksulfiidini. Seepärast ei moodustu neil reaktsioonidel vesinik Kontsentreeritud väävelhape oksüdeerib mittemetalle (süsi, väävlit, fosforit) 6H 2 SO 4 (к) + C 6 H 12 O 6 (glukoos) 6H 2 SO 4. H 2 О(hüdraat) + 6C(süsi) 2H 2 SO 4 (к) + C CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 О

13 Väävelhappe redutseerimine H 2 SO 4 väävelhape SO 2 vääveldioksiid S väävel H 2 S divesinik- sulfiid H 2 vesini k + 2 ē + 6 ē + 8 ē 2H + + 2ē H 0 2 S ē S 4+ (SO 2) S ē S 0 S ē S 2- (H 2 S) konlah

14 2H + + 2ē H 0 2 S ē S 4+ (SO 2) S ē S 0 S ē S 2- (H 2 S) S ē S 4+ (SO 2)

15 Väävelhappe tootmine Получение серной кислоты

16 Väävelhappe tootmise kontaktmenetlus koosneb kolmest etapist: I. Vääveldioksidi SO 2 saamine Vääveldioksidi SO 2 katalüütiline oksüdeerimine vääveltrioksidiks SO 3 Vääveltrioksidi SO 3 absorbeerimine veega II. III. Получение серной кислоты контактным способом состоит из трех стадий: Получение сернистого газа SO 2 Каталитическое окисление сернистого газа SO 2 до серного ангидрида SO 3 Растворение серного ангидрида SO 3 в воде

17 Väävelhappe tootmise kontaktmenetlus koosneb kolmest etapist: I. Vääveldioksidi SO 2 saamine Vääveldioksidi SO 2 katalüütiline oksüdeerimine vääveltrioksidiks SO 3 Vääveltrioksidi SO 3 absorbeerimine veega II. III.

18 I. SO 2 saamine a) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 b) Püriidi põletamine 4FeS O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 a) Väävli põletamine S + O 2 SO 2 II. SO 2 katalüütiline oksüdeerimine III. SO 3 lahustamine vees b) SO 3 + H 2 SO 4 H 2 S 2 O 7 - ooleum

19 Väävelhappe kasutusalad Применение серной кислоты

20 Väävelhape on üheks tähtsamaks keemiatööstuse tooteks Kontaktmeetodil toodetud väävelhape on väga puhas ning leiab rakendamist laborites, ravimite, värv- ja lõhnaainete valmistamisel Samuti, väävelhapet kasutatakse kuidainete, mürkkemikalide, lõhkeainete, hapete (HCl, HNO 3, H 3 PO 4 ) tootmisel, naftasaaduste puhastamisel, piirituse valmistamisel puidust, akude elektrolüüdina, mineraalväetiste (superfosfaadi) tootmisel Серная кислота – один из важнейших продуктов химического производства Полученная контактным способом серная кислота очень чистая и находит применение в химических лабораториях, фармацевтике, производстве красящих, душистых и взрывчатых веществ, ядохимикатов, в качестве осушающего агента, для производства различных кислот, очистки нефтепродуктов, производства спирта из отходов деревообрабатывающего производства, в качестве электролита для аккумуляторов, для производства минеральных удобрений

21 Väävelhape H 2 SO 4 laborites в лабораториях ravimid лекарства lõhnaained душистые вещества kuidaine осушитель akude elektrolüüt электролит для аккумуляторов värvained красители mineraalväetised минудобрения haped кислоты mürkkemikaalid ядохимикаты naftasaaduste puhastamisel очистка нефтепродуктов lõhkeaine взрывчатка piiritused спирты

22 Väävelhape H 2 SO 4 laborites в лабораториях lõhnaained душистые вещества piiritused спирты haped кислоты mineraalväetised минудобрения lõhkeaine взрывчатка mürkkemikaalid ядохимикаты akude elektrolüüt электролит для аккумуляторов naftasaaduste puhastamine очистка нефтепродуктов värvained красители kuidaine осушитель ravimid лекарства

23 Na 2 SO 3 NaHSO 3 Колчедан Сера Газы цветной металлургии Газы агломерационных фабрик SO 2 Сульфитная целлюлоза Ca(HSO 3 ) 2 Хлористый сульфурил SO 3 Контактный способ сероводород Отработанные кислоты Фтор - и хлорсульфон овые к-ты Процессы сульфирования H 2 SO 4 гипс Минеральные удобрения Сульфат аммония (NH 4 ) 2 SO 4 Травление металлов Металлургия: Al, Mg, Cu, Hg, Co, Ni, Au и др. Минеральные кислоты HF, H 3 PO 4, H 3 BO 3 Минеральные пигменты Очистка нефтепродуктов и минеральных масел Химические волокна, текстильная промышленность Производство патоки и глюкозы Органические красители Получение спиртов, эфиров и др. органических веществ Взрывчатые вещества Производство K 2 Cr 2 O 7 и Na 2 Cr 2 O 7 Производство сульфатов Na, K, Fe, Cu, Zn, Al и др. НитрозныйспособНитрозныйспособ Схема применения серной кислоты

24 Tähtsamatest sulfaatidest ja nende kasutamisest annab ülevaate tabel: Важнейшие сульфаты и их применение представлены в таблице:

25 ValemNimetusKasutamine Na 2 SO 4. 10H 2 ONaatriumsulfaatde kahüdraat (glaubrisool) Sooda tootmisel, meditsiinis (lahtistina) СаSO 4. 2H 2 OKaltsiumsulfaatdih üdraat (kips) Ehitus CuSO 4. 5H 2 OVaskulfaatpentahü draat (vaskvitriol) Taimekahjurite tõrjevahendite valmistamiseks (bordoo vedelik), värvimistöödel AlK(SO 4 ) 2. 12H 2 OAlumiiniumkaalium sulfaat-vesi(1/12) (maarjas) Värvimistööstuses, meditsiinis

26 ФормулаНазваниеИспользование Na 2 SO 4. 10H 2 OДекагидрат сульфата натрия (глауберова соль) производство соды, медицина (слабительное) СаSO 4. 2H 2 OДигидрат сульфата кальция (гипс) строительство CuSO 4. 5H 2 OПентагидрат сульфата меди (II) (медный купорос) краски, защита от вредителей растений (жидкость бордо) AlK(SO 4 ) 2. 12H 2 OАлюмокалиевые квасцы медицина, краски

27 Гигроскопичность серной кислоты

28 Серная кислота "Российский Энциклопедический словарь" се́рная кислота́, H2SO4, сильная двухосновная кислота. Безводная серная кислота бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,8305 г/см3, tпл 10,3°C, tкип 279,6°C. С водой смешивается во всех отношениях. Концентрированная серная кислота реагирует почти со всеми металлами, образуя соли сульфаты. Серную кислоту получают растворением в воде SO3, образующегося при окислении SO2; последний получают главным образом обжигом природных сульфидов пирита и др. (так называемый контактный и башенный способы). Серная кислота один из основных продуктов химической промышленности. Идёт на производство минеральных удобрений (суперфосфат, сульфат аммония), различных кислот и солей, лекарственных и моющих средств, красителей, искусственных волокна, ВВ. Применяется в металлургии (разложение руд, например урановых), для очистки нефтепродуктов, как осушитель и др. Мировое производство около 150 млн. т (начало 1990-х гг.). "Российский Энциклопедический словарь"

29 Литература H. Karik, Üldne keemia, Tallinn Valgus, 1987 H. Karik, V. Ratassepp, Keemia, Tallinn Valgus, 1984 H. Karik, U. Palm, V. Past Üldine ja anorgaaniline keemia, Tallinn Valgus 1981 S.S. Zumdahl, Chemistry, D.C. Heath and co,1989 Г.Н. Кононова, В.В. Сафонов, Н.Г. Чабан. Разработка алгоритма и расчет материального баланса химико-технологической системы. Москва А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. Общая химическая технология. Издание второе исправленное и дополненное. Москва «Высшая школа» Конспект лекций (лектор: Г.Н. Кононова)