Сірчана кислота (H₂SO₄) – це одна з найсильніших двоосновних кислот.

Якщо говорити про фізичні властивості, то сірчана кислота виглядає як прозора густувата масляниста рідина без запаху. Залежно від концентрації, сірчана кислота має безліч різних властивостейта сфер застосування:

• обробка металів;
• обробка руд;
• виробництво мінеральних добрив;
• хімічний синтез.

Історія відкриття сірчаної кислоти

Контактна сірчана кислота має концентрацію від 92 до 94 відсотків:

2SO₂ + O₂ = 2SO₂;

H₂O + SO₃ = H₂SO₄.

Фізичні та фізико-хімічні властивості сірчаної кислоти

H₂SO₄ змішується з водою та SO₃ у всіх співвідношеннях.

У водних розчинах Н₂SO₄ утворює гідрати типу Н₂SO₄·nH₂O

Температура кипіння сірчаної кислоти залежить від рівня концентрації розчину і досягає максимуму при концентрації більше 98 відсотків.

Їдке з'єднання олеумявляє собою розчин SO₃ у сірчаній кислоті.

У разі підвищення концентрації триоксиду сірки в олеумі температура кипіння знижується.

Хімічні властивості сірчаної кислоти

При нагріванні концентрована сірчана кислота є найсильнішим окислювачем, який здатний окислювати багато металів. Виняток становлять лише деякі метали:

• золото (Au);
• платина (Pt);
• іридій (Ir);
• родій (Rh);
• тантал (Та).

Окислюючи метали, концентрована сірчана кислота може відновлюватися до H₂S, S та SO₂.

Активний метал:

8Al + 15H₂SO₄(конц.) → 4Al₂(SO₄)₃ + 12H₂O + 3H₂S

Метал середньої активності:

2Cr + 4 H₂SO₄(конц.)→ Cr₂(SO₄)₃ + 4 H₂O + S

Малоактивний метал:

2Bi + 6H₂SO₄(конц.) → Bi₂(SO₄)₃ + 6H₂O + 3SO₂

З холодною концентрованою сірчаною кислотою залізо не реагують, оскільки покриваються оксидною плівкою. Цей процес називається пасивація.

Реакція сірчаної кислоти та H₂O

При змішуванні H₂SO₄ з водою відбувається екзотермічний процес: виділяється така велика кількість тепла, що розчин може навіть закипіти. Проводячи хімічні дослідипотрібно завжди потроху додавати сірчану кислоту у воду, а не навпаки.

Сірчана кислота є сильною речовиною, що дегідрує. Концентрована сірчана кислота витісняє воду з різних сполук. Її часто використовують як осушувач.

Реакція сірчаної кислоти та цукру

Жадібність сірчаної кислоти до води можна продемонструвати в класичному досвіді - змішуванні концентрованої H₂SO₄ і , який є органічною сполукою (вуглеводом). Щоб витягати воду з речовини, сірчана кислота руйнує молекули.

Для проведення досліду в цукор додають кілька крапель води та перемішують. Потім обережно вливають сірчану кислоту. Через короткий проміжок часу можна спостерігати бурхливу реакцію з утворенням вугілля та виділенням сірчистого та .

Сірчана кислота та кубик цукру:

Пам'ятайте, що працювати із сірчаною кислотою дуже небезпечно. Сірчана кислота – їдка речовина, яка моментально залишає сильні опіки на шкірі.

ви знайдете безпечні експерименти із цукром, які можна проводити вдома.

Реакція сірчаної кислоти та цинку

Ця реакція досить популярна і є одним із найпоширеніших лабораторних методіводержання водню. Якщо до розбавленої сірчаної кислоти додати гранули цинку, метал розчинятиметься з виділенням газу:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂.

Розведена сірчана кислота реагує з металами, які в ряду активності стоять лівіше водню:

Ме + H₂SO₄(розб.) → сіль + H₂

Реакція сірчаної кислоти з іонами барію

Якісною реакцією на її солі є реакція з іонами барію. Вона широко поширена у кількісному аналізі, зокрема гравіметрії:

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2HCl

ZnSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + ZnCl₂

Увага! Не намагайтеся повторити ці досліди самостійно!

Властивості сірчаної кислоти

Безводна сірчана кислота (моногідрат) є важкою маслянистою рідиною, яка змішується з водою у всіх співвідношеннях з виділенням великої кількості тепла. Щільність за 0 °С дорівнює 1,85 г/см 3 . Вона кипить при 296 °С і замерзає при -10 °С. Сірчаною кислотою називають як моногідрат, а й водні розчини його (), і навіть розчини триокису сірки в моногидрате (), звані олеумом. Олеум на повітрі "димить" внаслідок десорбції з нього. Чиста сірчана кислота безбарвна, технічна, забарвлена ​​домішками в темний колір.

Фізичні властивостісірчаної кислоти, такі як щільність, температура кристалізації, температура кипіння, залежать від її складу. На рис. 1 представлена ​​діаграма кристалізації системи. Максимуми в ній відповідають складу сполук або наявність мінімумів пояснюється тим, що температура кристалізації сумішей двох речовин нижче температури кристалізації кожного з них.

Мал. 1

Безводна 100% сірчана кислота має порівняно високу температуру кристалізації 10,7 °С. Щоб зменшити можливість замерзання товарного продукту при перевезенні та зберіганні, концентрацію технічної сірчаної кислоти вибирають такою, щоб вона мала достатньо низьку температурукристалізації. Промисловість випускає три види товарної сірчаної кислоти.

Сірчана кислота дуже активна. Вона розчиняє оксиди металів і більшість чистих металів; витісняє при підвищеній температурі всі інші кислоти із солей. Особливо жадібно сірчана кислота з'єднується з водою завдяки здатності давати гідрати. Вона забирає воду від інших кислот, від кристалогідратів солей і навіть кисневих похідних вуглеводнів, які містять не воду таку, а водень і кисень у поєднанні Н:О = 2. дерево та інші рослинні та тваринні тканини, що містять целюлозу, крохмаль і цукор, руйнуються у концентрованій сірчаній кислоті; вода зв'язується з кислотою і від тканини залишається лише дрібнодисперсний вуглець. У розведеній кислоті целюлоза та крохмаль розпадаються з утворенням цукрів. При попаданні на шкіру людини концентрована сірчана кислота спричиняє опіки.

Висока активність сірчаної кислоти у поєднанні з порівняно невеликою вартістю виробництва визначили величезні масштаби та надзвичайну різноманітність її застосування (рис. 2). Важко знайти таку галузь, у якій споживалася у тих чи інших кількостях сірчана кислота чи вироблені з неї продукти.

Мал. 2

Найбільшим споживачем сірчаної кислоти є виробництво мінеральних добрив: суперфосфату, сульфату амонію та ін багато кислот (наприклад, фосфорна, оцтова, соляна) і солі виробляються в значній частині за допомогою сірчаної кислоти. Сірчана кислота широко застосовується у виробництві кольорових та рідкісних металів. У металообробній промисловості сірчану кислоту або її солі застосовують для травлення сталевих виробів перед забарвленням, лудінням, нікелюванням, хромуванням і т.п. Значні кількості сірчаної кислоти витрачаються на очищення нафтопродуктів. Отримання ряду барвників (для тканин), лаків та фарб (для будівель та машин), лікарських речовин та деяких пластичних мас також пов'язане із застосуванням сірчаної кислоти. За допомогою сірчаної кислоти виробляються етиловий та інші спирти, деякі ефіри, синтетичні миючі засоби, ряд отрутохімікатів для боротьби зі шкідниками сільського господарстваі бур'янами. Розбавлені розчини сірчаної кислоти та її солей застосовують у виробництві штучного шовку, у текстильній промисловості для обробки волокна або тканин перед їх фарбуванням, а також в інших галузях легкої промисловості. У харчової промисловостісірчана кислота застосовується при отриманні крохмалю, патоки та інших продуктів. Транспорт використовує свинцеві сірчанокислотні акумулятори. Сірчану кислоту використовують для осушення газів та при концентруванні кислот. Нарешті, сірчану кислоту застосовують у процесах нітрування та при виробництві більшої частини вибухових речовин.

Сірчана кислота, H 2 SO 4 сильна двоосновна кислота, що відповідає вищого ступеняокиснення сірки (+6). За звичайних умов - важка масляниста рідина без кольору та запаху. У техніці С. до. називають її суміші як з водою, так і з сірчаним ангідридом. Якщо молярне відношення SO 3:Н 2 Про менше 1, це водний розчин сірчаної кислоти, якщо більше 1, - розчин SO 3 в С. до.

Фізичні та хімічні властивості

100%-на H 2 SO 4 (моногідрат, SO 3 ×H 2 O) кристалізується при 10,45 °З; t kіп 296,2 ° С; щільність 1,9203 г/см 3; теплоємність 1,62 дж/г(До. H 2 SO 4 змішується з Н 2 Про і SO 3 у будь-яких співвідношеннях, утворюючи сполуки:

H 2 SO 4 ×4H 2 O ( t пл- 28,36°С), H 2 SO 4 ×3H 2 O ( t пл- 36,31°С), H 2 SO 4 ×2H 2 O ( t пл- 39,60°С), H 2 SO 4 ×H 2 O ( t пл- 8,48 °С), H 2 SO 4 ×SO 3 (H 2 S 2 O 7 - двосірча або піросерна кислота, t пл 35,15 °С), H 2 SO×2SO 3 (H 2 S 3 O 10 - трисерна кислота, t пл 1,20 °C).

При нагріванні та кипінні водних розчинівС. до., що містять до 70% H 2 SO 4 в парову фазу виділяються тільки пари води. Над більш концентрованими розчинами з'являються і пари С. до. Розчин 98,3%-ної H 2 SO 4 (азеотропна суміш) при кипінні (336,5 ° С) повністю переганяється. С. до., що містить понад 98,3% H 2 SO 4 при нагріванні виділяє пари SO 3 .

Концентрована сірчана кислота. - сильний окислювач. Вона окислює HI та НВг до вільних галогенів; при нагріванні окислює всі метали, крім платинових металів (за винятком Pd). На холоді концентрована С. до. пасивує багато металів, у тому числі РЬ, Cr, Ni, сталь, чавун. Розведена С. до. реагує з усіма металами (крім РЬ), що передують водню в ряді напрузі, наприклад: Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + Н 2 .

Як сильна кислота С. до. витісняє слабші кислоти з їх солей, наприклад борну кислотуіз бури:

Na2B 4 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O = Na 2 SO 4 + 4H 2 BO 3 , а при нагріванні витісняє летючі кислоти, наприклад:

NaNO3+H2SO4=NaHSO4+HNO3.

С. до. забирає хімічно зв'язану воду від органічних сполук, що містять гідроксильні групи - ВІН. Дегідратація етилового спирту в присутності концентрованої С. к. призводить до одержання етилену або діетилового ефіру. Обвуглювання цукру, целюлози, крохмалю та ін. вуглеводів при контакті з С. до. пояснюється також їх зневодненням. Як двоосновна, С. до. утворює два типи солей: сульфати та гідросульфати.

Отримання

Перші описи отримання «купоросної олії» (тобто концентрованої С. до.) дали італійський учений В. Бірінгуччо в 1540 і німецький алхімік, чиї праці були опубліковані під ім'ям Василя Валентина наприкінці 16 - початку 17 ст. У 1690 французькі хіміки Н. Лемері та Н. Лефевр започаткували перший промисловий спосіб отримання С. до., реалізований в Англії в 1740. За цим методом суміш сірки і селітри спалювалася в ковші, підвішеному в скляному балоні, що містив деяку кількість води. SO3, що виділявся, реагував з водою, утворюючи С. до. У 1746 Дж. Робек в Бірмінгемі замінив скляні балони камерами з листового свинцю і започаткував камерне виробництво С. до. Безперервне вдосконалення процесу отримання С. до. у Великобританії та Франції призвело до появи 1908) першої баштової системи. У СРСР перша баштова установка була пущена в 1926 році на Полевському металургійному заводі (Урал).

Сировиною для отримання С. до. можуть служити: сірка, сірчаний колчедан FeS2, гази печей, що відходять окислювального випалу сульфідних руд Сі, РЬ, Zn та інших металів, що містять SO 2 . У СРСР основну кількість С. до. одержують із сірчаного колчедану. Спалюють FeS 2 в печах, де він знаходиться в стані киплячого шару. Це досягається швидким продуванням повітря через шар тонко подрібненого колчедану. Одержувана газова суміш містить SO 2 , O 2 , N 2 , домішки SO 3 , парів Н 2 Про, As 2 O 3 , SiO 2 та ін.

С. до. отримують з SO 2 двома способами: нітрозним (баштовим) та контактним. Переробка SO 2 в С. до. за нітрозним способом здійснюється в продукційних вежах - циліндричних резервуарах (висотою 15 мі більше), заповнених насадкою з керамічних кілець. Зверху, назустріч газовому потоку розбризкується «нітрозу» - розведена С. до., що містить нітрозилсерну кислоту NOOSO 3 H, одержувану за реакцією:

N 2 O 3 + 2H 2 SO 4 = 2 NOOSO 3 H + H 2 O.

Окислення SO 2 оксидами азоту відбувається у розчині після його абсорбції нітрозою. Водою нітрозу гідролізується:

NOOSO 3 H + H 2 O = H 2 SO 4 + HNO 2 .

Сірчистий газ, що надійшов у вежі, з водою утворює сірчисту кислоту: SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 .

Взаємодія HNO 2 і H 2 SO 3 призводить до отримання С. до.

2 HNO 2 + H 2 SO 3 = H2SO4+2NO+H2O.

NO, що виділяється, перетворюється в окислювальній вежі в N 2 O 3 (точніше в суміш NO + NO 2). Звідти гази надходять у поглинальні вежі, де назустріч їм зверху подається С. до. Утворюється нітроза, яку перекачують у продукційні вежі. Т. о. здійснюється безперервність виробництва та кругообіг оксидів азоту. Неминучі втрати їх із вихлопними газами заповнюються додаванням HNO 3 .

С. до., одержувана нітрозним способом, має недостатньо високу концентрацію та містить шкідливі домішки (наприклад, As). Її виробництво супроводжується викидом в атмосферу оксидів азоту («лисий хвіст», названий так за кольором NO 2).

Принцип контактного способу виробництва С. до. був відкритий в 1831 П. Філіпсом (Великобританія). Першим каталізатором була платина. Наприкінці 19 – початку 20 ст. було відкрито прискорення окислення SO 2 SO 3 ванадієвим ангідридом V 2 O 5 . Особливо велику роль у вивченні дії ванадієвих каталізаторів та їх доборі зіграли дослідження радянських учених А. Є. Ададурова, Г. К. Борескова, Ф. Н. Юшкевича та ін. Сучасні сірчанокислотні заводи будують для роботи за контактним методом. В якості основи каталізатора застосовуються окисли ванадію з добавками SiO 2 Al 2 O 3 K 2 O CaO BaO в різних співвідношеннях. Усі ванадієві контактні маси виявляють свою активність лише за температури не нижче ~420 °С. У контактному апараті газ зазвичай проходить 4 або 5 шарів контактної маси. У виробництві С. до. контактним способом випалювальний газ попередньо очищають від домішок, які отруюють каталізатор. As, Se і залишки пилу видаляють у промивних вежах, зрошуваних С. ​​до. Від туману H 2 SO 4 (що утворюється з присутніх у газовій суміші SO 3 і H 2 O) звільняють у мокрих електрофільтрах. Пара H 2 O поглинаються концентрованою С. до. в сушильних вежах. Потім суміш SO 2 з повітрям проходить через каталізатор (контактну масу) і окислюється до SO 3:

SO 2 + 1/2O 2 = SO 3 .

SO3 + H2O = H2SO4.

Залежно від кількості води, що надійшла в процес, виходить розчин С. до. у воді або олеум.

У 1973 обсяг виробництва С. к. (у моногідраті) становив (млн. т): СРСР – 14,9, США – 28,7, Японія – 7,1, ФРН – 5,5, Франція – 4,4, Великобританія – 3,9, Італія – 3,0, Польща – 2,9, Чехословаччина – 1,2, НДР – 1,1, Югославія – 0,9.

Застосування

Сірчана кислота - один із найважливіших продуктів основної хімічної промисловості. Для технічних цілей випускаються такі сорти С. до.: баштова (не менше 75% H 2 SO 4), купоросна олія (не менше 92,5%) і олеум, або димна С. к. (розчин 18,5-20%) SO 3 H 2 SO 4), а також особливо чиста акумуляторна С. к. (92-94%; розведена водою до 26-31% служить електролітом в свинцевих акумуляторах). Крім того, виробляється реактивна С. к. (92-94%), одержувана контактним способом в апаратурі з кварцу або Pt. Фортеця С. до. визначають за її густиною, що вимірюється ареометром. Велика частина баштової С. до., що виробляється, витрачається на виготовлення мінеральних добрив. На властивості витісняти кислоти з їх солей засноване застосування С. до. у виробництві фосфорної, соляної, борної, плавикової та ін кислот. Концентрована С. до. служить для очищення нафтопродуктів від сірчистих та ненасичених органічних сполук. Розведена С. до. застосовується для видалення окалини з дроту та листів перед лудінням та оцинкуванням, для травлення металевих поверхоньперед покриттям хромом, нікелем, міддю та ін. Вона використовують у металургії - з її допомогою розкладають комплексні руди (зокрема, уранові). В органічному синтезі концентрована С. до. необхідний компонентнітруючих сумішей і сульфуючий засіб при отриманні багатьох барвників та лікарських речовин. Завдяки високій гігроскопічності С. до. застосовується для осушення газів, для концентрування азотної кислоти.

Техніка безпеки

У виробництві сірчаної кислоти небезпеку становлять отруйні гази (SO 2 і NO 2), а також пари SO 3 і H 2 SO 4 . Тому обов'язкові гарна вентиляція, Повна герметизація апаратури. С. до. викликає на шкірі важкі опіки, внаслідок чого поводження з нею вимагає крайньої обережності та захисних пристосувань (окуляри, гумові рукавиці, фартухи, чоботи). При розведенні треба лити С. до. у воду тонким струменем при перемішуванні. Приливання води до С. до. викликає розбризкування (внаслідок великого виділення тепла).

Література:

• Довідник сірчанокислотника, під ред. Маліна До. М., 2 видавництва, М., 1971;
• Малін До. М., Аркін Н. Л., Боресков Р. До., Слинько М. Р., Технологія сірчаної кислоти, М., 1950;
• Боресков Р. До., Каталіз у виробництві сірчаної кислоти, М. - Л., 1954;
• Амелін А. Р., Яшке Е. Ст, Виробництво сірчаної кислоти, М., 1974;
• Лук'янов П. М., коротка історіяхімічної промисловості СРСР, М., 1959.

І. К. Маліна.

Ця стаття чи розділ використовує текст

ВИЗНАЧЕННЯ

Безводна сірчана кислотаявляє собою важку, в'язку рідину, яка легко змішується з водою в будь-якій пропорції: взаємодія характеризується виключно великим екзотермічним ефектом (~880 кДж/моль при нескінченному розведенні) і може призвести до вибухового закипання та розбризкування суміші, якщо воду додавати до кислоти; тому так важливо завжди використовувати Зворотній порядоку приготуванні розчинів і додавати кислоту у воду, повільно та при перемішуванні.

Деякі фізичні властивості сірчаної кислоти наведені у таблиці.

Безводна H 2 SO 4 — чудове з'єднання з надзвичайно високою діелектричною проникністю і дуже високою електропровідністю, яка обумовлена ​​іонною автодисоціацією (автопротолізом) з'єднання, а також естафетним механізмом провідності з перенесенням протона, що забезпечує протікання електричного струмучерез в'язку рідину з великою кількістю водневих зв'язків.

Таблиця 1. Фізичні властивості сірчаної кислоти.

Одержання сірчаної кислоти

Сірчана кислота - найважливіший промисловий хімікат і найдешевша з вироблених у великому обсязі кислот у будь-якій країні світу.

Концентровану сірчану кислоту («купоросне масло») спочатку отримували нагріванням «зеленого купоросу» FeSO 4 ×nH 2 O і витрачали в велику кількістьотримання Na 2 SO 4 і NaCl.

У сучасному процесі отримання сірчаної кислоти використовується каталізатор, що складається з оксиду ванадію(V) з добавкою сульфату калію на носії діоксиду кремнію або кизельгуру. Діоксид сірки SO 2 отримують спалюванням чистої сірки або при випалюванні сульфідної руди (насамперед піриту або руд Сі, Ni і Zn) у процесі вилучення цих металів. Потім SO 2 окислюють до триоксиду, а потім шляхом розчинення у воді отримують сірчану кислоту:

S + O 2 → SO 2 (ΔH 0 - 297 кДж/моль);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9,8 кДж/моль);

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (ΔH 0 - 130 кДж/моль).

Хімічні властивості сірчаної кислоти

Сірчана кислота – сильна двоосновна кислота. По першому ступені в розчинах невисокої концентрації вона дисоціює практично націло:

H 2 SO 4 ↔H + + HSO 4 - .

Дисоціація по другому ступеню

HSO 4 - ↔H + + SO 4 2-

протікає меншою мірою. Константа дисоціації сірчаної кислоти по другому ступені, виражена через активність іонів, K 2 = 10 -2 .

Як двоосновна кислота, сірчана кислота утворює два ряди солей: середні і кислі. Середні солі сірчаної кислоти називаються сульфатами, а кислі – гідросульфатами.

Сірчана кислота жадібно поглинає пари води і тому часто застосовується для осушення газів. Здібністю поглинати воду пояснюється і обвуглювання багатьох органічних речовин, що особливо відносяться до класу вуглеводів (клітковина, цукор і т.д.), при дії на них концентрованої сірчаної кислоти. Сірчана кислота забирає від вуглеводів водень та кисень, які утворюють воду, а вуглець виділяється у вигляді вугілля.

Концентрована сірчана кислота, особливо гаряча, енергійний окислювач. Вона окислює HI і HBr (але не HCl) до вільних галогенів, вугілля - до CO 2 , сірку - до SO 2 . Зазначені реакції виражаються рівняннями:

8HI + H 2 SO 4 = 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 = Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

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

Взаємодія сірчаної кислоти з металами протікає по-різному залежно від її концентрації. Розведена сірчана кислота окислює своїм іоном водню. Тому вона взаємодіє тільки з тими металами, які стоять у ряді напруги тільки до водню, наприклад:

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2.

Однак свинець не розчиняється в розведеній кислоті, оскільки сіль, що утворюється PbSO 4 нерозчинна.

Концентрована сірчана кислота є окислювачем з допомогою сірки (VI). Вона окислює метали, що стоять у ряді напруги до срібла включно. Продукти її відновлення можуть бути різними залежно від активності металу та умов (концентрація кислоти, температура). При взаємодії з малоактивними металами, наприклад міддю, кислота відновлюється до SO 2:

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

При взаємодії з активнішими металами продуктами відновлення можуть бути як діоксид, так і вільна сірка і сірководень. Наприклад, при взаємодії з цинком можуть протікати реакції:

Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2+2H2O;

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

4Zn+5H2SO4=4ZnSO4+H2S+4H2O.

Застосування сірчаної кислоти

Застосування сірчаної кислоти змінюється від країни до країни та від десятиліття до десятиліття. Так, наприклад, у США нині головна сфера споживання H 2 SO 4 — виробництво добрив (70%), за ним йдуть хімічне виробництво, металургія, очищення нафти (~5% у кожній області). У Великобританії розподіл споживання по галузях інше: тільки 30% виробленої H 2 SO 4 використовується у виробництві добрив, натомість 18% йде на фарби, пігменти та напівпродукти виробництва барвників, 16% на хімічне виробництво, 12% на отримання мила та миючих засобів, 10% на виробництво натуральних та штучних волокон та 2,5% застосовується в металургії.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання	Визначте масу сірчаної кислоти, яку можна одержати з однієї тонни піриту, якщо вихід оксиду сірки (IV) реакції випалу становить 90%, а оксиду сірки (VI) реакції каталітичного окислення сірки (IV) - 95% від теоретичного.
Рішення	Запишемо рівняння реакції випалу піриту: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 . Розрахуємо кількість речовини піриту: n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2); M(FeS 2) = Ar(Fe) + 2×Ar(S) = 56 + 2×32 = 120г/моль; n(FeS 2) = 1000 кг/120 = 8,33 кмоль. Оскільки в рівнянні реакції коефіцієнт при діоксиді сірки вдвічі більший, ніж коефіцієнт при FeS 2 то теоретично можлива кількість речовини оксиду сірки (IV) дорівнює: n(SO 2) theor = 2×n(FeS 2) = 2×8,33 = 16,66 кмоль. А практично отримана кількість моль оксиду сірки (IV) складає: n(SO 2) pract = η × n(SO 2) theor = 0,9 × 16,66 = 15 кмоль. Запишемо рівняння реакції окислення оксиду сірки (IV) до оксиду сірки (VI): 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 . Теоретично можлива кількість речовини оксиду сірки (VI) дорівнює: n(SO 3) theor = n(SO 2) pract = 15 кмоль. А практично отримана кількість моль оксиду сірки (VI) становить: n(SO 3) pract = η × n(SO 3) theor = 0,5 × 15 = 14,25 кмоль. Запишемо рівняння реакції отримання сірчаної кислоти: SO3 + H2O = H2SO4. Знайдемо кількість речовини сірчаної кислоти: n(H 2 SO 4) = n(SO 3) pract = 14,25 кмоль. Вихід реакції становить 100%. Маса сірчаної кислоти дорівнює: m(H 2 SO 4) = n(H 2 SO 4) × M(H 2 SO 4); M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 г/моль; m(H 2 SO 4) = 14,25×98 = 1397 кг.
Відповідь	Маса сірчаної кислоти дорівнює 1397 кг.

Є однією з найвідоміших і найпоширеніших хімічних сполук . Пояснюється це насамперед її яскраво вираженими властивостями. Її формула – H2SO4. Це двоосновна кислота, що має вищу сірку +6.

За звичайних умов сірчана кислота є рідиною без запаху і кольору, що має маслянисті властивості. Вона набула досить широкого поширення в техніці та різних галузях виробництва.

На даний момент ця речовина є однією з найважливіших та найпоширеніших продуктів хімічної промисловості. У природі поклади самородної сірки трапляються негаразд часто, зазвичай, вона трапляється лише у сполуках коїться з іншими речовинами. Зараз розвивається видобуток сірки з різних сполук, у тому числі різноманітних промислових відходів. У деяких випадках навіть гази можуть бути пристосовані для отримання сірки та різних з'єднань з нею.

Властивості

Сірчана кислота згубним чином впливає на будь-які. Вона забирає з них воду дуже швидко, так що тканини і різні з'єднанняпочинають обвугливатись. 100% кислота є однією з найсильніших, при цьому з'єднання не димить і не руйнує

Реагує з будь-якими металами, крім свинцю. У концентрованому вигляді починає окислювати багато елементів.

Використання сірчаної кислоти

Головним чином сірчана кислота застосовується в хімічній промисловості, де на її основі виробляють азотні і в тому числі суперфосфат, який на даний момент вважається одним з найбільш поширених добрив. Щорічно виробляють до кількох мільйонів тонн цієї речовини.

У металругії H2SO4 застосовується для перевірки якості виробів, що отримуються. При прокаті сталі можуть виникати мікротріщини, щоб їх виявити, деталь поміщають у свинцеву ванну і травлять 25%-м розчином кислоти. Після цього навіть дрібні тріщини можна побачити неозброєним поглядом.

Перед нанесенням гальванопокриттів на метал необхідно його попередньо підготувати – зачистити та знежирити. Так як сірчана кислота реагує з металами, вона розчиняє найтонший шар, а разом із ним видаляються будь-які сліди забруднення. Крім того, поверхня металу стає шорсткішою, що краще підходить для нанесення нікелевого, хромового або мідного покриття.

Сірчана кислота застосовується при обробці деяких руд, а також значну її кількість потрібно в нафтовій промисловості, де її застосовують головним чином для очищення різних продуктів. Вона часто використовується у хімічній промисловості, яка постійно розвивається. В результаті виявляються додаткові можливостіта способи застосування. Ця речовина може використовуватися для виробництва свинцево-кислотних – різних акумуляторів.

Одержання сірчаної кислоти

Головною сировиною для отримання кислоти є сірка та різні сполуки на її основі. Крім того, як уже було сказано, зараз розвивається використання промислових відходів для одержання сірки. При окислювальному випалюванні сульфідних руд гази, що відходять, містять SO2. Його пристосовують для одержання сірчаної кислоти. Хоча в Росії, як і раніше, лідируючі позиції займають виробництва на основі переробки сірчаного колчедану, який спалюють у печах. При продуванні повітря через колчедан, що горить, утворюються пари з високим вмістом SO2. Для очищення від інших домішок та небезпечної паризастосовують електрофільтри. Зараз у виробництві активно використовуються різні способиотримання кислоти, і багато з них пов'язані з переробкою відходів, хоча висока частка традиційних виробництв.