सल्फ्यूरिक एसिड: रासायनिक गुण, विशेषताएं, उत्पादन में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन। सल्फ्यूरस एसिड: रासायनिक गुण, तैयारी

सल्फ्यूरस अम्लमध्यम शक्ति का एक अकार्बनिक डिबासिक अस्थिर अम्ल है। एक अस्थिर यौगिक, जिसे केवल छह प्रतिशत से अधिक की सांद्रता वाले जलीय घोल में जाना जाता है। शुद्ध सल्फ्यूरस एसिड को अलग करने का प्रयास करने पर, यह सल्फर ऑक्साइड (SO2) और पानी (H2O) में टूट जाता है। उदाहरण के लिए, जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) सोडियम सल्फाइट (Na2SO3) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सल्फ्यूरस एसिड के बजाय सल्फर ऑक्साइड (SO2) निकलता है। प्रतिक्रिया इस प्रकार दिखती है:

Na2SO3 (सोडियम सल्फाइट) + H2SO4 ( सल्फ्यूरिक एसिड) = Na2SO4 (सोडियम सल्फेट) + SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी)

सल्फ्यूरस एसिड घोल

इसे संग्रहीत करते समय, हवा तक पहुंच को बाहर करना आवश्यक है। अन्यथा, सल्फ्यूरस एसिड, धीरे-धीरे ऑक्सीजन (O2) को अवशोषित करके, सल्फ्यूरिक एसिड में बदल जाएगा।

2H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + O2 (ऑक्सीजन) = 2H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड)

सल्फ्यूरस एसिड के घोल में एक विशिष्ट गंध होती है (माचिस जलाने के बाद बची हुई गंध की याद दिलाती है), जिसकी उपस्थिति को सल्फर ऑक्साइड (SO2) की उपस्थिति से समझाया जा सकता है, जो रासायनिक रूप से पानी से बंधा नहीं होता है।

सल्फ्यूरस एसिड के रासायनिक गुण

1. H2SO3) का उपयोग कम करने वाले एजेंट या ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जा सकता है।

H2SO3 एक अच्छा अपचायक है। इसकी सहायता से मुक्त हैलोजन से हाइड्रोजन हैलाइड प्राप्त करना संभव है। उदाहरण के लिए:

H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + Cl2 (क्लोरीन, गैस) + H2O (पानी) = H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड) + 2HCl ( हाइड्रोक्लोरिक एसिड)

लेकिन मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, यह एसिड ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करेगा। एक उदाहरण हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ सल्फ्यूरस एसिड की प्रतिक्रिया है:

H2SO3 (सल्फ्यूरिक एसिड) + 2H2S (हाइड्रोजन सल्फाइड) = 3S (सल्फर) + 3H2O (पानी)

2. जिस रासायनिक यौगिक पर हम विचार कर रहे हैं वह दो रूपों में बनता है - सल्फाइट्स (मध्यम) और हाइड्रोसल्फाइट्स (अम्लीय)। ये लवण (H2SO3) सल्फ्यूरस अम्ल की तरह ही अपचायक हैं। जब इनका ऑक्सीकरण होता है तो सल्फ्यूरिक अम्ल के लवण बनते हैं। जब सक्रिय धातुओं के सल्फाइट्स को कैलक्लाइंड किया जाता है, तो सल्फेट्स और सल्फाइड बनते हैं। यह एक स्व-ऑक्सीकरण-स्व-उपचार प्रतिक्रिया है। उदाहरण के लिए:

4Na2SO3 (सोडियम सल्फाइट) = Na2S + 3Na2SO4 (सोडियम सल्फेट)

सोडियम और पोटेशियम सल्फाइट्स (Na2SO3 और K2SO3) का उपयोग कपड़ों की रंगाई के लिए किया जाता है कपड़ा उद्योग, धातुओं को ब्लीच करते समय, साथ ही फोटोग्राफी में भी। कैल्शियम हाइड्रोसल्फाइट (Ca(HSO3)2), जो केवल घोल में मौजूद होता है, प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जाता है लकड़ी सामग्रीविशेष सल्फाइट गूदे में। फिर इसका उपयोग कागज बनाने में किया जाता है।

सल्फ्यूरस एसिड का अनुप्रयोग

सल्फ्यूरस अम्ल का उपयोग किया जाता है:

ऊन, रेशम, लकड़ी के गूदे, कागज और अन्य समान पदार्थों को ब्लीच करने के लिए जो मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, क्लोरीन) के साथ ब्लीचिंग का सामना नहीं कर सकते हैं;

एक परिरक्षक और एंटीसेप्टिक के रूप में, उदाहरण के लिए, स्टार्च का उत्पादन करते समय अनाज के किण्वन को रोकने के लिए या वाइन बैरल में किण्वन प्रक्रिया को रोकने के लिए;

भोजन को संरक्षित करने के लिए, उदाहरण के लिए, सब्जियों और फलों को डिब्बाबंद करते समय;

सल्फाइट पल्प में संसाधित किया जाता है, जिससे कागज का उत्पादन किया जाता है। इस मामले में, कैल्शियम हाइड्रोसल्फाइट (Ca(HSO3)2) के घोल का उपयोग किया जाता है, जो लिग्निन को घोलता है, एक विशेष पदार्थ जो सेल्युलोज फाइबर को बांधता है।

सल्फ्यूरस एसिड: तैयारी

यह एसिड सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को पानी (H2O) में घोलकर बनाया जा सकता है। आपको सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4), कॉपर (Cu) और एक टेस्ट ट्यूब की आवश्यकता होगी। क्रियाओं का एल्गोरिदम:

1. एक परखनली में सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल सावधानी से डालें और फिर उसमें तांबे का एक टुकड़ा रखें। गरम करना। हो रहा अगली प्रतिक्रिया:

Cu (तांबा) + 2H2SO4 (सल्फ्यूरिक एसिड) = CuSO4 (सल्फर सल्फेट) + SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी)

2. सल्फर डाइऑक्साइड के प्रवाह को पानी के साथ एक परखनली में निर्देशित किया जाना चाहिए। जब यह घुल जाता है, तो यह आंशिक रूप से पानी के साथ होता है, जिसके परिणामस्वरूप सल्फ्यूरस एसिड बनता है:

SO2 (सल्फर डाइऑक्साइड) + H2O (पानी) = H2SO3

तो, पानी के माध्यम से सल्फर डाइऑक्साइड प्रवाहित करके, आप सल्फ्यूरस एसिड प्राप्त कर सकते हैं। यह विचार करने योग्य है कि यह गैस श्वसन पथ की झिल्लियों पर परेशान करने वाला प्रभाव डालती है, सूजन पैदा कर सकती है, साथ ही भूख भी कम हो सकती है। इसे लंबे समय तक सूंघने से चेतना की हानि हो सकती है। इस गैस को अत्यधिक सावधानी और सावधानी से संभालना चाहिए।

अविकृत सल्फ्यूरिक अम्ल एक सहसंयोजक यौगिक है।

अणु में, सल्फ्यूरिक एसिड चतुष्फलकीय रूप से चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, जिनमें से दो हाइड्रॉक्सिल समूहों का हिस्सा होते हैं। एस-ओ बांड दोहरे हैं, और एस-ओएच बांड एकल हैं।

रंगहीन, बर्फ जैसे क्रिस्टल में एक स्तरित संरचना होती है: प्रत्येक एच 2 एसओ 4 अणु चार पड़ोसी मजबूत हाइड्रोजन बांड से जुड़ा होता है, जो एक एकल स्थानिक ढांचा बनाता है।

तरल सल्फ्यूरिक एसिड की संरचना ठोस की संरचना के समान होती है, केवल स्थानिक ढांचे की अखंडता टूट जाती है।

सल्फ्यूरिक एसिड के भौतिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, सल्फ्यूरिक एसिड रंग या गंध के बिना एक भारी, तैलीय तरल होता है। प्रौद्योगिकी में, सल्फ्यूरिक एसिड पानी और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड दोनों का मिश्रण है। यदि SO 3: H 2 O का मोलर अनुपात 1 से कम है, तो यह सल्फ्यूरिक एसिड का एक जलीय घोल है, यदि यह 1 से अधिक है, तो यह सल्फ्यूरिक एसिड में SO 3 का घोल है।

100% एच 2 एसओ 4 10.45 डिग्री सेल्सियस पर क्रिस्टलीकृत होता है; टीकिप = 296.2 डिग्री सेल्सियस; घनत्व 1.98 ग्राम/सेमी3। हाइड्रेट बनाने के लिए एच 2 एसओ 4 किसी भी अनुपात में एच 2 ओ और एसओ 3 के साथ मिश्रित होता है, जलयोजन की गर्मी इतनी अधिक होती है कि मिश्रण उबल सकता है, छींटे पड़ सकता है और जल सकता है। इसलिए, पानी में एसिड मिलाना आवश्यक है, न कि इसके विपरीत, क्योंकि जब एसिड में पानी मिलाया जाता है, तो हल्का पानी एसिड की सतह पर समाप्त हो जाएगा, जहां उत्पन्न सारी गर्मी केंद्रित हो जाएगी।

जब 70% एच 2 एसओ 4 युक्त सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल को गर्म किया जाता है और उबाला जाता है, तो वाष्प चरण में केवल जल वाष्प निकलता है। सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प भी अधिक संकेंद्रित विलयनों के ऊपर दिखाई देता है।

संरचनात्मक विशेषताओं और विसंगतियों के संदर्भ में, तरल सल्फ्यूरिक एसिड पानी के समान है। हाइड्रोजन बांड की एक ही प्रणाली है, लगभग एक ही स्थानिक ढांचा है।

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड सबसे मजबूत खनिज एसिड में से एक है; इसकी उच्च ध्रुवता के कारण, H-O बंधन आसानी से टूट जाता है।

सल्फ्यूरिक अम्ल जलीय घोल में वियोजित हो जाता है , एक हाइड्रोजन आयन और एक अम्लीय अवशेष बनाना:

एच 2 एसओ 4 = एच + + एचएसओ 4 - ;

एचएसओ 4 - = एच + + एसओ 4 2-।

सारांश समीकरण:

एच 2 एसओ 4 = 2 एच + + एसओ 4 2-।

अम्लों के गुण प्रदर्शित करता है , धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, धातु आक्साइड, क्षार और लवण।

पतला सल्फ्यूरिक एसिड ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित नहीं करता है; जब यह धातुओं के साथ संपर्क करता है, तो हाइड्रोजन और सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में धातु युक्त नमक निकलता है। ठंड में, एसिड लोहा, एल्यूमीनियम और यहां तक ​​कि बेरियम जैसी धातुओं के प्रति निष्क्रिय होता है।

सांद्रित अम्ल में ऑक्सीकरण गुण होते हैं। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सरल पदार्थों की परस्पर क्रिया के संभावित उत्पाद तालिका में दिए गए हैं। एसिड सांद्रता और धातु की गतिविधि की डिग्री पर कमी उत्पाद की निर्भरता दिखाई गई है: धातु जितनी अधिक सक्रिय होगी, उतनी ही गहराई से यह सल्फ्यूरिक एसिड के सल्फेट आयन को कम करती है।

ऑक्साइड के साथ परस्पर क्रिया:

CaO + H 2 SO 4 = CaSO 4 = H 2 O.

आधारों के साथ सहभागिता:

2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O.

लवणों के साथ परस्पर क्रिया:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O.

ऑक्सीडेटिव गुण

सल्फ्यूरिक एसिड HI और HBr को ऑक्सीकृत करके हैलोजन मुक्त करता है:

एच 2 एसओ 4 + 2एचआई = आई 2 + 2एच 2 ओ + एसओ 2।

सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक रूप से दूर ले जाता है सीमित जलहाइड्रॉक्सिल समूहों वाले कार्बनिक यौगिकों से। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में एथिल अल्कोहल के निर्जलीकरण से एथिलीन बनता है:

सी 2 एच 5 ओएच = सी 2 एच 4 + एच 2 ओ.

सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आने पर चीनी, सेलूलोज़, स्टार्च और अन्य कार्बोहाइड्रेट का जलना भी उनके निर्जलीकरण द्वारा समझाया गया है:

सी 6 एच 12 ओ 6 + 12एच 2 एसओ 4 = 18एच 2 ओ + 12एसओ 2 + 6सीओ 2।

रेडॉक्स प्रक्रियाओं में, सल्फर डाइऑक्साइड ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाला एजेंट दोनों हो सकता है क्योंकि इस यौगिक में परमाणु की मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था +4 होती है।

SO 2 मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ कैसे प्रतिक्रिया करता है, जैसे:

एसओ 2 + 2एच 2 एस = 3एस↓ + 2एच 2 ओ

कम करने वाला एजेंट SO 2 मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ कैसे प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए उत्प्रेरक की उपस्थिति में, आदि के साथ:

2SO2 + O2 = 2SO3

एसओ 2 + सीएल 2 + 2एच 2 ओ = एच 2 एसओ 3 + 2एचसीएल

रसीद

1) सल्फर जलने पर सल्फर डाइऑक्साइड बनता है:

2) उद्योग में इसे पाइराइट भूनकर प्राप्त किया जाता है:

3) प्रयोगशाला में सल्फर डाइऑक्साइड प्राप्त किया जा सकता है:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

आवेदन

कपड़ा उद्योग में विभिन्न उत्पादों को ब्लीच करने के लिए सल्फर डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग किया जाता है कृषिग्रीनहाउस और तहखानों में हानिकारक सूक्ष्मजीवों के विनाश के लिए। में बड़ी मात्रा SO 2 का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है।

सल्फर ऑक्साइड (छठी) – इसलिए 3 (सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड)

सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड SO 3 एक रंगहीन तरल है, जो 17 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर एक सफेद क्रिस्टलीय द्रव्यमान में बदल जाता है। नमी को बहुत अच्छी तरह से अवशोषित करता है (हीड्रोस्कोपिक)।

रासायनिक गुण

अम्ल-क्षार गुण

एक विशिष्ट एसिड ऑक्साइड, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड, कैसे प्रतिक्रिया करता है:

SO 3 + CaO = CaSO 4

ग) पानी के साथ:

एसओ 3 + एच 2 ओ = एच 2 एसओ 4

SO 3 का एक विशेष गुण इसकी सल्फ्यूरिक एसिड में अच्छी तरह से घुलने की क्षमता है। सल्फ्यूरिक एसिड में SO3 के घोल को ओलियम कहा जाता है।

ओलियम का निर्माण: H 2 SO 4 + एनएसओ 3 = एच 2 एसओ 4 ∙ एनअत: 3

रेडॉक्स गुण

सल्फर ऑक्साइड (VI) को मजबूत ऑक्सीकरण गुणों (आमतौर पर SO 2 तक कम) की विशेषता है:

3SO 3 + H 2 S = 4SO 2 + H 2 O

प्राप्ति एवं उपयोग

सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण से बनता है:

2SO2 + O2 = 2SO3

में शुद्ध फ़ॉर्मसल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड व्यवहारिक महत्वनहीं है। इसे सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में एक मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है।

H2SO4

सल्फ्यूरिक एसिड का उल्लेख सबसे पहले अरब और यूरोपीय कीमियागरों में मिलता है। इसे हवा में आयरन सल्फेट (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) को कैल्सीन करके प्राप्त किया गया था: 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 या मिश्रण: 6KNO 3 + 5S = 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2, और जारी सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड वाष्प संघनित हो गया। नमी को अवशोषित करके, वे ओलियम में बदल गए। बनाने की विधि के आधार पर, H 2 SO 4 को विट्रियल तेल या सल्फर तेल कहा जाता था। 1595 में कीमियागर एंड्रियास लिबावियस ने दोनों पदार्थों की पहचान स्थापित की।

लंबे समय तक विट्रियल का तेल नहीं मिला व्यापक अनुप्रयोग. 18वीं शताब्दी के बाद इसमें रुचि बहुत बढ़ गई। नील से एक स्थिर नीला रंग, इंडिगो कारमाइन प्राप्त करने की प्रक्रिया की खोज की गई। सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए पहली फैक्ट्री 1736 में लंदन के पास स्थापित की गई थी। यह प्रक्रिया सीसे के कक्षों में की जाती थी, जिसके तल पर पानी डाला जाता था। कक्ष के ऊपरी हिस्से में साल्टपीटर और सल्फर का पिघला हुआ मिश्रण जलाया गया, फिर उसमें हवा डाली गई। प्रक्रिया को तब तक दोहराया गया जब तक कंटेनर के तल पर आवश्यक सांद्रता का एसिड नहीं बन गया।

19 वीं सदी में विधि में सुधार किया गया: साल्टपीटर के स्थान पर उन्होंने इसका उपयोग करना शुरू कर दिया नाइट्रिक एसिड(यह कक्ष में विघटित होने पर देता है)। सिस्टम में नाइट्रस गैसों को वापस लाने के लिए, विशेष टावरों का निर्माण किया गया, जिसने पूरी प्रक्रिया को नाम दिया - टावर प्रक्रिया। टावर पद्धति से चलने वाली फैक्ट्रियाँ आज भी मौजूद हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड एक भारी तैलीय तरल, रंगहीन और गंधहीन, हीड्रोस्कोपिक है; पानी में अच्छी तरह घुल जाता है. जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड को पानी में घोला जाता है, तो बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है, इसलिए इसे सावधानी से पानी में डालना चाहिए (और इसके विपरीत नहीं!) और घोल को मिलाना चाहिए।

70% से कम एच 2 एसओ 4 सामग्री वाले पानी में सल्फ्यूरिक एसिड के घोल को आमतौर पर पतला सल्फ्यूरिक एसिड कहा जाता है, और 70% से अधिक के घोल को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड कहा जाता है।

रासायनिक गुण

अम्ल-क्षार गुण

पतला सल्फ्यूरिक एसिड सब कुछ प्रकट कर देता है विशिष्ट गुणप्रबल अम्ल. वह प्रतिक्रिया करती है:

H 2 SO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

एच 2 एसओ 4 + बीएसीएल 2 = बीएएसओ 4 ↓ + 2 एचसीएल

SO 4 2+ सल्फेट आयनों के साथ Ba 2+ आयनों की परस्पर क्रिया की प्रक्रिया से एक सफेद अघुलनशील अवक्षेप BaSO 4 का निर्माण होता है। यह सल्फेट आयन की गुणात्मक प्रतिक्रिया.

रेडॉक्स गुण

तनु H 2 SO 4 में ऑक्सीकरण एजेंट H + आयन होते हैं, और सांद्र H 2 SO 4 में ऑक्सीकरण एजेंट SO 4 2+ सल्फेट आयन होते हैं। SO 4 2+ आयन H+ आयनों की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं (आरेख देखें)।

में पतला सल्फ्यूरिक एसिडविद्युत रासायनिक वोल्टेज श्रृंखला में मौजूद धातुएँ विघटित हो जाती हैं हाइड्रोजन को. इस मामले में, धातु सल्फेट बनते हैं और निम्नलिखित निकलते हैं:

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

इलेक्ट्रोकेमिकल वोल्टेज श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाद स्थित धातुएँ तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं:

Cu + H 2 SO 4 ≠

सांद्रित सल्फ्यूरिक एसिडएक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, खासकर गर्म होने पर। यह कई और कुछ कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण करता है।

जब संकेंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोकेमिकल वोल्टेज श्रृंखला (Cu, Ag, Hg) में हाइड्रोजन के बाद स्थित धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो धातु सल्फेट्स बनते हैं, साथ ही सल्फ्यूरिक एसिड का अपचयन उत्पाद - SO 2 बनता है।

जिंक के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया

अधिक सक्रिय धातुओं (Zn, Al, Mg) के साथ, सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड को मुक्त सल्फ्यूरिक एसिड में कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया होती है, तो एसिड की सांद्रता के आधार पर, सल्फ्यूरिक एसिड के विभिन्न अपचयन उत्पाद एक साथ बन सकते हैं - एसओ 2, एस, एच 2 एस:

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

ठंड में, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड कुछ धातुओं को निष्क्रिय कर देता है, उदाहरण के लिए और, इसलिए इसे लोहे के टैंकों में ले जाया जाता है:

Fe + H 2 SO 4 ≠

सांद्रित सल्फ्यूरिक एसिड कुछ गैर-धातुओं (आदि) को ऑक्सीकरण करता है, जिससे सल्फर ऑक्साइड (IV) SO 2 में कम हो जाता है:

एस + 2एच 2 एसओ 4 = 3एसओ 2 + 2एच 2 ओ

सी + 2एच 2 एसओ 4 = 2एसओ 2 + सीओ 2 + 2एच 2 ओ

प्राप्ति एवं उपयोग

उद्योग में, सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन संपर्क विधि द्वारा किया जाता है। प्राप्त करने की प्रक्रिया तीन चरणों में होती है:

1. पाइराइट को भूनकर SO 2 प्राप्त करना:

4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

1. उत्प्रेरक - वैनेडियम (V) ऑक्साइड की उपस्थिति में SO 2 से SO 3 का ऑक्सीकरण:

2SO2 + O2 = 2SO3

1. सल्फ्यूरिक एसिड में SO 3 का विघटन:

H2SO4+ एनएसओ 3 = एच 2 एसओ 4 ∙ एनअत: 3

परिणामी ओलियम को लोहे की टंकियों में ले जाया जाता है। आवश्यक सान्द्रता का सल्फ्यूरिक अम्ल ओलियम को पानी में मिलाकर प्राप्त किया जाता है। इसे एक चित्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

H2SO4∙ एनएसओ 3 + एच 2 ओ = एच 2 एसओ 4

सल्फ्यूरिक एसिड के विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में उपयोग होते हैं राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था. इसका उपयोग गैसों को सुखाने, अन्य एसिड के उत्पादन में, उर्वरकों, विभिन्न रंगों और दवाओं के उत्पादन के लिए किया जाता है।

सल्फ्यूरिक अम्ल लवण

अधिकांश सल्फेट्स पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं (CaSO 4 थोड़ा घुलनशील है, PbSO 4 और भी कम घुलनशील है और BaSO 4 व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है)। क्रिस्टलीकरण के पानी वाले कुछ सल्फेट्स को विट्रियल कहा जाता है:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O कॉपर सल्फेट

FeSO 4 ∙ 7H 2 O आयरन सल्फेट

प्रत्येक व्यक्ति में सल्फ्यूरिक अम्ल के लवण होते हैं। गर्मी से इनका रिश्ता खास है.

सक्रिय धातुओं (,) के सल्फेट्स 1000 डिग्री सेल्सियस पर भी विघटित नहीं होते हैं, जबकि अन्य (Cu, Al, Fe) हल्के गर्म करने पर धातु ऑक्साइड और SO 3 में विघटित हो जाते हैं:

CuSO 4 = CuO + SO 3

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*रिकॉर्डिंग छवि में कॉपर सल्फेट की एक तस्वीर है

जब सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) को पानी में घोला जाता है, तो यह एक रासायनिक यौगिक बनाता है जिसे सल्फ्यूरस एसिड कहा जाता है। इस पदार्थ का सूत्र इस प्रकार लिखा गया है: H 2 SO 3. सच्चाई में, यह कनेक्शनअत्यंत अस्थिर है, एक निश्चित धारणा के साथ यह भी तर्क दिया जा सकता है कि यह वास्तव में अस्तित्व में नहीं है। फिर भी, इस सूत्र का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखने की सुविधा के लिए किया जाता है।

सल्फ्यूरस एसिड: मूल गुण

सल्फर डाइऑक्साइड का एक जलीय घोल एक अम्लीय वातावरण की विशेषता है। इसमें स्वयं वे सभी गुण हैं जो अम्ल में निहित होते हैं, जिनमें उदासीनीकरण प्रतिक्रिया भी शामिल है। सल्फ्यूरस एसिड दो प्रकार के लवण बनाने में सक्षम है: हाइड्रोसल्फाइट्स और साधारण सल्फाइट्स। दोनों कम करने वाले एजेंटों के समूह से संबंधित हैं। पहला प्रकार आमतौर पर तब प्राप्त होता है जब सल्फ्यूरस एसिड काफी मात्रा में मौजूद होता है बड़ी मात्रा: H 2 SO 3 + KOH -> KHSO 3 + H 2 O. अन्यथा, साधारण सल्फाइट प्राप्त होता है: H 2 SO 3 + 2KOH -> K 2 SO 3 + 2H 2 O. इन लवणों के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया उनकी परस्पर क्रिया है प्रबल अम्ल. परिणामस्वरूप, SO 2 गैस निकलती है, जिसे इसकी विशिष्ट तीखी गंध से आसानी से पहचाना जा सकता है।

सल्फ्यूरस एसिड का ब्लीचिंग प्रभाव हो सकता है। यह कोई रहस्य नहीं है कि एक समान प्रभाव भी देता है क्लोरीन पानी. हालाँकि, विचाराधीन यौगिक का एक महत्वपूर्ण लाभ है: क्लोरीन के विपरीत, सल्फ्यूरस एसिड रंगों को नष्ट नहीं करता है; सल्फर डाइऑक्साइड उनके साथ रंगहीन रंग बनाता है। रासायनिक यौगिक. यह संपत्तिइसका उपयोग अक्सर रेशम, ऊन, पौधों की सामग्री के साथ-साथ सीएल युक्त ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा नष्ट होने वाली किसी भी चीज़ से बने कपड़ों को ब्लीच करने के लिए किया जाता है। पुराने दिनों में, इस परिसर का उपयोग महिलाओं की पुआल टोपी को उनके मूल स्वरूप में बहाल करने के लिए भी किया जाता था। एच 2 एसओ 3 एक काफी मजबूत कम करने वाला एजेंट है। ऑक्सीजन की पहुंच से इसका घोल धीरे-धीरे सल्फ्यूरिक एसिड में बदल जाता है। ऐसे मामलों में जब यह एक मजबूत कम करने वाले एजेंट (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड) के साथ बातचीत करता है, इसके विपरीत, सल्फ्यूरिक एसिड ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है। इस पदार्थ का पृथक्करण दो चरणों में होता है। सबसे पहले, हाइड्रोसल्फाइट आयन बनता है, और फिर दूसरा चरण होता है, और यह सल्फाइट आयन में बदल जाता है।

सल्फ्यूरस अम्ल का उपयोग कहाँ किया जाता है?

इस पदार्थ का उत्पादन विशेष रूप से एक एंटीसेप्टिक के रूप में सभी प्रकार की वाइन सामग्री के उत्पादन में एक बड़ी भूमिका निभाता है, इसकी मदद से बैरल में उत्पाद के किण्वन की प्रक्रिया को रोकना संभव है और इस तरह इसकी सुरक्षा सुनिश्चित होती है; इसका उपयोग अनाज से स्टार्च निकालने के दौरान किण्वन को रोकने के लिए भी किया जाता है। सल्फ्यूरस एसिड और उस पर आधारित तैयारियों में व्यापक रोगाणुरोधी गुण होते हैं, और इसलिए इन्हें अक्सर फल और सब्जी उद्योग में डिब्बाबंदी के लिए उपयोग किया जाता है। कैल्शियम हाइड्रोसल्फाइट, जिसे सल्फाइट शराब भी कहा जाता है, का उपयोग लकड़ी को सल्फाइट लुगदी में संसाधित करने के लिए किया जाता है, जिससे बाद में कागज बनाया जाता है। यह जोड़ना बाकी है कि यह यौगिक मनुष्यों और इसलिए किसी भी व्यक्ति के लिए जहरीला है प्रयोगशाला कार्यऔर इसके साथ प्रयोगों में सावधानी और अधिक ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

जब सल्फर को हवा या ऑक्सीजन में जलाया जाता है तो सल्फर डाइऑक्साइड SO2 बनता है। यह हवा में ("जलने") धातु सल्फाइड, जैसे लौह पाइराइट, को कैल्सीन करके भी प्राप्त किया जाता है:

इस प्रतिक्रिया से, सल्फर डाइऑक्साइड आमतौर पर उद्योग में प्राप्त होता है (अन्य के बारे में)। औद्योगिक तरीके SO 2 सेमी प्राप्त करना, 9 § 131)।

सल्फर डाइऑक्साइड एक रंगहीन गैस ("सल्फर डाइऑक्साइड") है जिसमें गर्म सल्फर की तीखी गंध होती है। यह -10.0°C पर उबलकर एक रंगहीन तरल में आसानी से संघनित हो जाता है। जब तरल SO 2 वाष्पित हो जाता है, तो तापमान में भारी गिरावट होती है (-50°C तक)।

सल्फर डाइऑक्साइड पानी में अत्यधिक घुलनशील है (20°C पर पानी की 1 मात्रा में लगभग 40 मात्रा); इस मामले में, पानी के साथ आंशिक प्रतिक्रिया होती है और सल्फ्यूरस एसिड बनता है:

इस प्रकार, सल्फर डाइऑक्साइड सल्फ्यूरस एसिड का एनहाइड्राइड है। गर्म करने पर, SO 2 की घुलनशीलता कम हो जाती है और संतुलन बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है; धीरे-धीरे सारा सल्फर डाइऑक्साइड फिर से घोल से निकल जाता है।

एसओ 2 अणु की संरचना ओजोन अणु के समान ही होती है। इसके घटक परमाणुओं के नाभिक एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते हैं:

यहां सल्फर परमाणु, ओजोन अणु में केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु की तरह, एसपी 2 संकरण की स्थिति में है और ओएसओ कोण 120 डिग्री के करीब है। सल्फर परमाणु का पीजेड कक्षक, अणु के तल के लंबवत उन्मुख, संकरण में भाग नहीं लेता है। ऑक्सीजन परमाणुओं के इस कक्षीय और समान रूप से उन्मुख पीजेड ऑर्बिटल्स के कारण, एक तीन-केंद्र α बंधन बनता है; इसे संचालित करने वाले इलेक्ट्रॉनों का जोड़ा अणु के तीनों परमाणुओं से संबंधित है।

सल्फर डाइऑक्साइड का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, और (बहुत कम मात्रा में) पुआल, ऊन, रेशम को ब्लीच करने के लिए और कीटाणुनाशक के रूप में (तहखाने, तहखाने, वाइन बैरल, किण्वन टैंक में मोल्ड को नष्ट करने के लिए) किया जाता है।

सल्फ्यूरस एसिड H 2 SO 3 एक बहुत ही नाजुक यौगिक है। यह केवल जलीय विलयनों में ही ज्ञात होता है। सल्फ्यूरस एसिड को अलग करने की कोशिश करते समय, यह एसओ 2 और पानी में टूट जाता है। उदाहरण के लिए, जब सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड सोडियम सल्फाइट पर कार्य करता है, तो सल्फ्यूरस एसिड के बजाय सल्फर डाइऑक्साइड निकलता है:

सल्फ्यूरस एसिड घोल को हवा की पहुंच से बचाया जाना चाहिए, अन्यथा यह हवा से ऑक्सीजन को अवशोषित करके धीरे-धीरे सल्फ्यूरिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाता है:

सल्फ्यूरस अम्ल एक अच्छा अपचायक है। उदाहरण के लिए, यह मुक्त हैलोजन को हाइड्रोजन हैलाइड में बदल देता है:

हालांकि, मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, सल्फ्यूरस एसिड ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभा सकता है। तो, हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ इसकी प्रतिक्रिया मुख्य रूप से समीकरण के अनुसार आगे बढ़ती है:

डिबासिक (K 1 ? 2·10 -2, K 2 = 6.3·10 -8) होने के कारण, सल्फ्यूरस एसिड लवण की दो श्रृंखला बनाता है। इसके औसत लवणों को सल्फाइट्स, अम्लीय लवणों को हाइड्रोसल्फाइट्स कहा जाता है।

एसिड की तरह, सल्फाइट्स और हाइड्रोसल्फाइट्स कम करने वाले एजेंट हैं। जब इनका ऑक्सीकरण होता है तो सल्फ्यूरिक अम्ल के लवण प्राप्त होते हैं।

जब कैल्सीन किया जाता है, तो सबसे सक्रिय धातुओं के सल्फाइट्स सल्फाइड और सल्फेट्स बनाने के लिए विघटित हो जाते हैं (स्व-ऑक्सीकरण - स्व-उपचार प्रतिक्रिया):

पोटेशियम और सोडियम सल्फाइट्स का उपयोग कुछ सामग्रियों को ब्लीच करने के लिए, कपड़ा उद्योग में कपड़ों की रंगाई के लिए और फोटोग्राफी में किया जाता है। Ca(HSO 3)2 (यह नमक केवल घोल में मौजूद होता है) के घोल का उपयोग लकड़ी को तथाकथित सल्फाइट लुगदी में संसाधित करने के लिए किया जाता है, जिससे कागज प्राप्त होता है।

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