Zwavelzuureigenschappen (23 feiten die u moet weten)

by

Zwavelzuur is een anorganisch of mineraal zuur dat is ook bekend als de olie van vitriool in de chemie. Laten we eens kijken naar de verschillende fysische en chemische eigenschappen van zwavelzuur.

Zwavelzuur heeft een monokliene kristalstructuur met een SO-bindingslengte van 157.4 pm en een OH-bindingslengte van 97pm. Zwavelzuur bestaat niet in zijn pure vorm vanwege zijn hygroscopische aard (sterke affiniteit met waterdamp) en het absorbeert vocht uit de lucht.

Laten we ons concentreren op het kookpunt, het smeltpunt, de oxidatietoestand en de polariteit met gedetailleerde uitleg.

Zwavelzuur IUPAC-naam:

De IUPAC-naam (International Union of Pure and Applied Chemistry) van zwavelzuur is zwavelzuur zelf.

Zwavelzuur Chemische formule

Zwavelzuur heeft de chemische formule H2SO4. In deze formule is zwavel het centrale atoom en is het verbonden met twee OH-groepen en twee zuurstofatomen door respectievelijk een enkele binding en een dubbele binding.

Zwavelzuur CAS-nummer:

Zwavelzuur heeft de CAS-registratienummer (authentieke numerieke identificatiecode die maximaal 10 cijfers kan bevatten) 7664-93-9.

Zwavelzuur ChemSpider ID

Zwavelzuur heeft de Farmacotherapeutisch Kompas ID (ChemSpider is een gratis database met chemische structuren) 1086.

Zwavelzuur chemische classificatie

Zwavelzuur kan chemisch worden geclassificeerd als mineraal zuur. Het is ook een zeer sterk zuur omdat de dissociatieconstante van H2SO4 is erg hoog en ioniseert volledig om sulfaat- en waterstofionen te vormen.

Molaire massa van zwavelzuur

De massa van 1-mol zwavelzuur is 98.079 g.

Zwavelzuurkleur

Zuiver zwavelzuur is een kleurloze of "waterwitte" olieachtige vloeibare verbinding.

Zwavelzuur Viscositeit

Zwavelzuur heeft een viscositeit van 26.7cP (centipoise) bij 200 C wat aangeeft dat zuur een zeer viskeuze vloeistof is.

Zwavelzuur molaire dichtheid

De molaire dichtheid van zwavelzuur is 0.01867 mol/cm3 omdat het een dichtheid heeft van 1.8302 g/cm3.

Smeltpunt van zwavelzuur

Zwavelzuur heeft een smeltpunt van 10.310 C of 50.560 F.

Kookpunt van zwavelzuur

De kookpunt van zwavelzuur is 3370 C of 6390 F. Maar wanneer H2SO4 boven de 3000 C komt, valt het uiteen in SO3 en H2O.

Zwavelzuurtoestand bij kamertemperatuur

Bij kamertemperatuur is zwavelzuur een covalente vloeistof, maar het wordt vast onder 500 Voor 10.310 C.

Zwavelzuur Ionische/covalente binding

Het zijn er in totaal zes covalente obligaties aanwezig in zwavelzuur. Twee dubbele bindingen zijn aanwezig tussen zwavel en twee zuurstofatomen en andere twee enkele bindingen zijn aanwezig tussen zwavel en twee OH-groepen.

zwavelzuur eigenschappen:
Covalente bindingen in zwavelzuur

Zwavelzuur Ionische/covalente straal

De covalente straal van zwavelzuur kan zoals elke verbinding niet worden bepaald, omdat de covalente straal alleen voor een enkel atoom kan worden berekend.

Zwavelzuurelektronenconfiguraties

Elektronenconfiguratie is de verdeling van elektronen in verschillende atomaire of moleculaire orbitalen (s, p, d en f) in elk atoom. Laten we de elektronenconfiguratie van zwavelzuur in detail uitleggen.

Zwavel en zuurstof hebben bijna dezelfde elektronenconfiguraties omdat ze in dezelfde groep zijn geplaatst, namelijk [Ne] 3s2 3p4 en [Hij] 2s2 2p4 respectievelijk. De elektronenconfiguratie van waterstof is 1s1. Elektronenconfiguraties kan alleen worden weergegeven voor een enkel atoom.

Zwavelzuur Oxidatie Staat

Het centrale atoom, zwavel, bevindt zich in een +6-oxidatie toestand in zwavelzuur. Elk van de twee zuurstofatomen bevindt zich in -2 en elk van de twee waterstofatomen bevindt zich in een +1-oxidatietoestand in zwavelzuur.

Zwavelzuur Zuurgraad/Alkalisch

Zwavelzuur is een zeer sterk anorganisch zuur met pka waarden van -2.8 (pka1) en 1.99 (pka2).

Is zwavelzuur geurloos?

Zwavelzuur is een geurloze vloeibare verbinding. Maar het geeft een verstikkende geur af wanneer het wordt verwarmd.

Zwavelzuur Hydrateert

Het kristal van H2SO4 bevat watermoleculen en vormen hydrateert, H2SO4.nH2O waarin n 1,2,3,4,6,5 en 8 kan zijn vanwege zijn zeer hygroscopische aard.

Zwavelzuurkristalstructuur

Vast zwavelzuur bezit a monokliene kristalstructuur met trigonale roosterparameters. De ruimtegroep van het zwavelzuurkristal is C2/c met formule-eenheden van 12 in een cel met de afmetingen a= 13.008, b= 7.979, c= 14.881 en β= 101.600.

Zwavelzuurpolariteit en geleidbaarheid

Watervrij zwavelzuur is een polaire verbinding met een zeer hoge diëlektrische constante van 100. Het heeft ook een zeer hoge elektrische geleidingsvermogen omdat het wordt afgebroken door autoprotolysereactie in H3SO4+ en HSO4-. De autoprotolyseconstante is 2.7 × 10-4.

Zwavelzuurreactie met zuur

Zwavelzuur is zelf een zuur, daarom reageert het niet met de meeste zuren. In aanwezigheid van zwavelzuren, koolzuur reageert met ethanolgroepen om een ​​ester en water te vormen. Citroenzuur wordt verbrand met behulp van H2SO4 om verschillende organische verbindingen te vernietigen en het residudeel wordt gesulfateerde as genoemd.

Zwavelzuurreactie met base

Zwavelzuur reageert met de meeste basen (voornamelijk metaaloxide) en produceert het overeenkomstige sulfaat dat bekend staat als een neutralisatiereactie. Zo wordt kopersulfaat bereid tussen de reactie van koperoxide (CuO) met H2SO4.

  • CuO(s) + H2SO4 (aq) = CuSO4 (aq) + H2O (l).
  • ZnO(s) + H2SO4 (aq) = ZnSO4 (aq) + H2O (l).

Zwavelzuurreactie met metaal

Zwavelzuur reageert met metalen (Fe, Al, Zn, Mn, Mg en Ni) via een enkele verdringingsreactie.

  • Fe+ 2H2SO4 = H2 + FeSO4
  • Cu + H2SO4 = ZO2 + 2H2O + ZO42- + Cu2+

Conclusie

Zwavelzuur heeft verschillende toepassingen op verschillende gebieden. De meeste H2SO4 (bijna 60%) wordt gebruikt voor meststoffen, 20% van deze verbinding wordt verbruikt in de chemische industrie zoals het maken van wasmiddelen, synthetische harsen, farmaceutische producten, petroleumkatalyse, enz.