Кислотно-основні властивості сірчаної кислоти

Для розведеної сірчаної кислоти характерні всі властивості сильних кислот. Вона дисоціює в розчині з рівняння: H2SO4 2H (+) + SO4 (2), взаємодіє з основними оксидами, основами і солями: MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O, H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O, H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl. Реакція з іонами барію Ba (2+) - якісна реакція на сульфат-іон, при якій випадає нерозчинний білий осад BaSO4.

Окислювально-відновні властивості сірчаної кислоти

Сірчана кислота проявляє властивості окислювача: розбавлена - за рахунок іонів водню H (+), концентрована - за рахунок сульфат-іонів SO4 (2). Сульфат-іони є більш сильними окислювачами, ніж іони водню.

Метали, що стоять в електрохімічному ряді напруг лівіше водню, розчиняються в розведеної сірчаної кислоти. В ході таких реакцій виділяється водень і утворюються сульфати металів: Zn + H2SO4 (разб.) = ZnSO4 + H2 . Метали, які стоять в електрохімічному ряді напруг після водню, з розбавленою сірчаною кислотою не реагують.

Концентрована сірчана кислота - сильний окислювач, особливо при нагріванні. У ній окислюються багато метали, неметали і ряд органічних речовин.

Метали, що стоять в електрохімічному ряді напруг після водню (мідь, срібло, ртуть), окислюються до сульфатів. Продуктом відновлення сірчаної кислоти є сірчистий газ SO2.

Більш активні метали, такі як цинк, алюміній і магній, в реакції з концентрованої H2SO4 також дають сульфати, але кислота може відновлюватися не тільки до сірчистого газу, але і до сірководню або вільної сірки (в залежності від концентрації): Zn + 2H2SO4 (конц .) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O, 3Zn + 4H2SO4 (конц.) = 3ZnSO4 + S + 4H2O, 4Zn + 5H2SO4 (конц.) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O.

Деякі метали, такі як залізо і алюміній, на холоду пасивуються концентрованої сірчаної кислотою. З цієї причини її часто перевозять в залізних цистернах: Fe + H2SO4 (конц.) (на холоді).

При окисленні неметалів, наприклад, сірки і вуглецю, концентрована сірчана кислота відновлюється до SO2: S + 2H2SO4 (конц.) = 3SO2 + 2H2O, C + 2H2SO4 = 2SO2 + CO2 + 2H2O.

Як отримують сірчану кислоту

У промисловості сірчану кислоту отримують в кілька стадій. Спочатку випалюванням піриту FeS2 отримують SO2, потім в присутності каталізатора V2O5 він окислюється в оксид SO3, і вже після SO3 розчиняють в сірчаної кислоти. Так утворюється олеум. Щоб отримати кислоту необхідної концентрації, отриманий олеум обережно доливають в воду (не навпаки!).