Серная кислота и сульфаты. Производство серной кислоты

• Серная кислота H₂SO₄ – маслянистая бесцветная жидкость, плотность 1,83 г/мл, хорошо растворима в воде, сильный электролит, двухосновная кислота. Поглощает серный ангидрид SO₃ с образованием олеума. Гигроскопичная, используется для осушения газов, для дегидратации органических соединений.
• Разбавленный раствор H₂SO₄ обладает типичными кислотными свойствами:

  • H₂SO_4(разб) + Fe = FeSO₄ + H₂↑; H₂SO_4(разб) + MgO = MgSO₄ + H₂O;
  • H₂SO_4(разб) + Ba(OH)₂ = BaSO₄↓ + 2H₂O (качественная реакция на сульфаты).
• Концентрированная H₂SO₄ – сильный окислитель:

  • Cu + 2H₂SO_4(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O;
  • C_{(графит)} + 2H₂SO_4(конц) = 2SO₂↑ + CO₂↑ + 2H₂O;
  • холодная концентрированная H₂SO₄ пассивирует железо, хром, алюминий.
• Образует средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты) соли:

KOH + H₂SO₄ = KHSO4 + H₂O; 2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O.

• В промышленности серную кислоту получают из серы или сульфидов:

  • обжиг серы и сульфидов: 4FeS + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂↑; S + O₂ = SO₂↑;

  • каталитическое окисление SO₂: 2SO₂ + O₂ $\overrightarrow{{\mathrm{V}}_2{\mathrm{O}}_5}$ 2SO₃;

  • поглощение SO₃ раствором H₂SO_4(конц.) – получение олеума.
• Применение: производство органических и неорганических веществ, удобрений, взрывчатых веществ, красителей, лаков, лекарственных средств, для очистки нефтепродуктов, как электролит в аккумуляторах.