Күкірт қышқылын алудың контакт әдісі. Химия, 11 сынып, дидактикалық материал.

 Күкірт қышқылы

 Күкірт қышқылы — күкірттің маңызды қосылыстарының бірі. Ол екі негізді күшті қышқыл, орта және қышқыл тұздар түзеді.

 Физикалық қасиеттері

 Концентрациялы күкірт қышқылы — түссіз, ұшпайтын, май тәріздес, суда жақсы еритін, сұйық зат. Тығыздығы 1,84 г/см3, массалық үлесі 98%. Ол 280°С-та қайнайды, ал 10,4°С-та кристалданады.

 Күкірт қышқылы суда ерігенде көп жылу бөле отырып, онымен химиялық реакцияға түсіп, құрамы әр түрлі гидраттар түзеді. Олар: H2SO4*2O, H2SO4*2H2O, H2SO4*4H2O. Сондықтан да қышқылды суда еріткенде мынадай қауіпсіздік ережесін мұқият сақтау қажет: ауыр сұйықтықты (қышқыл) жеңіл сұйықтыққа (суға) шыны таяқшамен араластыра отырып, жайлап құю қажет. Сонда ауырлау күкірт қышқылы судың астыңғы қабатына дейін жетіп, бөлінген жылу біркелкі тарайды, ал керісінше суды қышқылға құйса, су қышқылдан жеңіл болғандықтан бөлінген мол жылу суды қайнау температурасына дейін жеткізіп, қышқыл жан-жаққа шашырауы мүмкін.

 Күкірт қышқылы күшті су тартқыш зат. Егер концентрациялы қышқыл толтырылған стақанды біраз уакыт ашық калдырса, ауадағы су буын бойына тартып сіңіреді де, қышқыл ыдыстан асып төгіледі. Осы қасиетіне бола күкірт қышқылын түрлі газдарды ылғалдан құрғату үшін пайдаланады.

 Концентрациялы күкірт қышқылы адам терісіне, матаға, ағашқа тисе, оны қарайтып күйдіреді. Сол себепті, күкірт қышқылымен жұмыс істегенде өте сақ болу керек. Теріге немесе матаға тиген күкірт қышқылын тездетіп сумен жуып, содан соң ас содасы ерітіндісімен шаю қажет.

 Химиялық қасиеттері

 Концентрациялы күкірт қышқылына күшті тотықтырғыштың қасиеті тән. Сұйылтылған күкірт қышқылы басқа күшті қышқылдарға тән қасиеттерді көрсетеді.

 Екі негізді күкірт қышқылы сатылы диссоциацияланады, индикаторға әсер етеді:

 Бірінші сатысында H2SO4 түгелдей дерлік диссоциацияланады. Ал екіншісінде азырақ диссоциацияланады:

 Күкірт қышқылы сілтілермен және ерімейтін негіздермен әрекеттесіп тұз түзеді немесе қысқартылған теңдеуі:

 Сұйылтылған күкірт қышқылы металдардың кернеу қатарындағы сутектің сол жағында орналасқан металдармен әрекеттескенде, тотықтырғыш қасиет көрсетеді, нәтижесінде сутек газы бөлінеді:

 Қалыпты температурада өте концентрациялы 80—90%-тік күкірт қышқылы көптеген металдармен: мысалы, темір, алюминий, хроммен әрекеттеспейді. Оның себебі, металл бетінде енжар қабат пайда болады.

 Концентрациялы күкірт қышқылы H2SO4 металдардың кернеу қатарында сутектің оң жағында орналасқан металдармен де әрекеттеседі. Бұл жағдайда сутек бөлінбейді. Күкірттің тотығу дәрежесі +6 болатын сульфат-ионы SO4 есебінен тотықтырғыш болады, нәтижесінде SO2 түзіледі. Концентрациялы күкірт қышқылының мыспен әрекеттесуін қарастырайық.

 Барийдің ерімтал тұздары күкірт қышқылына және оның тұздары — сульфаттарға анықтағыш реактив болады. Екі сынауыққа аздап күкірт қышқылы және натрий сульфаты ерітіндісінен құйып, үстіне барий хлоридінен тамызса, ақ тұнба түзіледі. Реакция теңдеулері немесе екі реакциядан қысқартылған теңдеу:

 BaSO4 тұнбасы суда да, азот қышқылында да ерімейтіндіктен, күкірт қышқылын және оның тұздарын сипаттайтын реактив ретінде ерімтал барий тұздары пайдаланылады.

 Концентрациялы күкірт қышқылына батырылған ағаш және қағаз қарайып, көмірге айналады. Қантқа әсер еткенде, күкірт қышқылы одан сутек пен оттекті бөліп алады, ал көміртек кеуекті көмір түрінде бөлініп шығады. Мысалы, оған тәжірибе жасап көз жеткізуге болады. Шамамен 30 г ұнтақ қантты 100 мл-лік стақанға салып, шыны таяқшамен араластыра отырып, 26 мл концентрациялы H2SO4 қосу қажет. Қышқыл қосқан соң көп жылу бөліне отырып, гидраттану тез жүреді де қант қарайып, кеуекті көмірге айналып, стақаннан асып төгіле бастайды .

 Қолданылуы

 Күкірт қышқылы — химиялық өндірістің көбінде қолданылатын негізгі өнім. Басқа қышқылдармен салыстырғанда, химия өнеркәсібінде кең көлемде қолданылуына сәйкес күкірт қышқылы бірінші орында тұр. Ол басқа бейорганикалық қышқылдарды HCL, HN03, Н3Р04 және минералдық тыңайтқыштарды алуда кеңінен пайдаланылады. Металлургияда түсті металдар алу үшін мұнай еңдеуде түрлі өнімдерді тазартуға, қопарылғыш заттар, жасанды талшықтар, бояулар, дәрі-дәрмектер парфюмерия өндіруде, тері илеуде және пластмасса синтездеуде алатын орны ерекше.

 Күкірт қышқылының тұздары

 Күкірт қышқылының тұздары 2 типті болады: орта және қышқыл тұздар. Орта тұздар — сульфаттар, қышқыл тұздар — гидросульфаттар. Көпшілік сульфаттар суда жақсы ериді, ал ерімейтіндерге және аз еритіндерге BaSO4, SrSO4 жатады. Kөп қолданылатын тұздары: натрий сульфатының кристал-гидраты Na2SO4*10H2O, оның минералын мирабилит деп атайды.

 Осы тұз медицинада дәрі ретінде "глаубер тұзы" деген атаумен қолданылады. Натрий сульфатының негізгі қоры Арал, Балқаш көлдерінің маңында кездеседі. Кальций сульфаты CaSO4 табиғатта минерал CaSO4*2Н2O түрінде таралған. Оны қыздырып алебастр алып, құрылыста байланыстырғыш зат ретінде пайдаланады. Тотияйын, яғни мыс кристалгидраты CuSO4*5H2O жасанды жібек, талшық алуға, өсімдік зиянкестерімен күресуге қажет. Темір (II) сульфатының кристалгидраты FeSO4*7H2O ауыл шаруашылық зиянкестерімен күресуде, мата бояуда, фотографияда қолданылады.[1]

 Күкірт қышқылы — химиялық өндірістің көбінде қолданылатын негізгі өнім. Басқа қышқылдармен салыстырғанда, химия өнеркәсібінде кең көлемде қолданылуына сәйкес күкірт қышқылы бірінші орында тұр. Ол басқа бейорганикалық қышқылдарды HCl, HNO₃, Н3РO₄ және минералдық тыңайтқыштарды алуда кеңінен пайдаланылады. Металлургияда түсті металдар алу үшін мұнай өңдеуде түрлі өнімдерді тазартуға, қопарылғыш заттар, жасанды талшықтар, бояулар, дәрі-дәрмектер парфюмерия өндіруде, тері илеуде және пластмасса синтездеуде алатын орны ерекше.