Eigenschaften von Schwefelsäure (23 Fakten, die Sie kennen sollten)

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Schwefelsäure ist ein anorganisches oder Mineralsäure das wird in der Chemie auch als Vitriolöl bezeichnet. Lassen Sie uns die verschiedenen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Schwefelsäure untersuchen.

Schwefelsäure hat eine monokline Kristallstruktur mit einer SO-Bindungslänge von 157.4 pm und einer OH-Bindungslänge von 97 pm. Schwefelsäure existiert aufgrund ihrer hygroskopischen Natur (starke Affinität zu Wasserdampf) nicht in reiner Form und nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf.

Konzentrieren wir uns auf Siedepunkt, Schmelzpunkt, Oxidationszustand und Polarität mit detaillierten Erklärungen.

Schwefelsäure IUPAC-Name

Das IUPAC-Name (International Union of Pure and Applied Chemistry) von Schwefelsäure ist selbst Schwefelsäure.

Chemische Formel der Schwefelsäure

Schwefelsäure hat die chemische Formel H2SO4. In dieser Formel ist Schwefel das Zentralatom und es ist mit zwei OH-Gruppen und zwei Sauerstoffatomen durch eine Einfachbindung bzw. Doppelbindung verbunden.

Schwefelsäure CAS-Nummer

Schwefelsäure hat die CAS-Registrierungsnummer (authentische numerische Kennung, die bis zu 10 Ziffern enthalten kann) 7664-93-9.

Schwefelsäure ChemSpider ID

Schwefelsäure hat die ChemSpider ID (ChemSpider ist eine kostenlose chemische Strukturdatenbank) 1086

Chemische Klassifizierung von Schwefelsäure

Schwefelsäure kann chemisch als Mineralsäure klassifiziert werden. Es ist auch eine sehr starke Säure, da die Dissoziationskonstante von H2SO4 ist sehr hoch und ionisiert vollständig unter Bildung von Sulfat- und Wasserstoffionen.

Schwefelsäure Molmasse

Die Masse von 1 Mol Schwefelsäure beträgt 98.079 g.

Schwefelsäure Farbe

Reine Schwefelsäure ist eine farblose oder „wasserweiße“ ölige flüssige Verbindung.

Schwefelsäureviskosität

Schwefelsäure hat eine Viskosität von 26.7 cP (Centipoise) bei 200 C, was darauf hinweist, dass Säure eine hochviskose Flüssigkeit ist.

Molare Dichte der Schwefelsäure

Die molare Dichte von Schwefelsäure beträgt 0.01867 mol/cm3 weil es eine Dichte von 1.8302 g/cm hat3.

Schmelzpunkt von Schwefelsäure

Schwefelsäure hat einen Schmelzpunkt von 10.310 C oder 50.560 F.

Schwefelsäure-Siedepunkt

Das Siedepunkt von Schwefelsäure beträgt 3370 °C oder 6390 °F. Wenn H2SO4 jedoch über 3000 °C erreicht, zerfällt es in SO3 und H2O.

Schwefelsäurezustand bei Raumtemperatur

Bei Raumtemperatur ist Schwefelsäure eine kovalente Flüssigkeit, wird aber unter 50 fest0 Für 10.310 C.

Ionische/kovalente Bindung von Schwefelsäure

Es gibt insgesamt sechs kovalente Bindungen in Schwefelsäure enthalten. Zwischen Schwefel und zwei Sauerstoffatomen sind zwei Doppelbindungen und zwischen Schwefel und zwei OH-Gruppen zwei weitere Einfachbindungen vorhanden.

Schwefelsäure Eigenschaften
Kovalente Bindungen in Schwefelsäure

Ionen-/Kovalentradius von Schwefelsäure

Der Kovalenzradius von Schwefelsäure kann wie bei jeder Verbindung nicht bestimmt werden, da der Kovalenzradius nur für jedes einzelne Atom berechnet werden kann.

Schwefelsäure-Elektronenkonfigurationen

Die Elektronenkonfiguration ist die Verteilung von Elektronen in verschiedenen Atom- oder Molekülorbitalen (s, p, d und f) in jedem Atom. Lassen Sie uns die Elektronenkonfiguration von Schwefelsäure im Detail erklären.

Schwefel und Sauerstoff haben fast ähnliche Elektronenkonfigurationen, da sie in die gleiche Gruppe eingeordnet werden, die [Ne] 3s ist2 3p4 und [Er] 2s2 2p4 beziehungsweise. Die Elektronenkonfiguration von Wasserstoff ist 1s1. Elektronenkonfigurationen kann nur für jedes einzelne Atom gezeigt werden.

Oxidationszustand der Schwefelsäure

Das Zentralatom Schwefel liegt in einer +6-Oxidationszustand in Schwefelsäure. Jedes der beiden Sauerstoffatome befindet sich in -2 und jedes der beiden Wasserstoffatome in einem +1-Oxidationszustand in Schwefelsäure.

Schwefelsäure Säure/Alkalisch

Schwefelsäure ist eine sehr starke anorganische Säure mit pka Werte von -2.8 (pka1) und 1.99 (Vpa2).

Ist Schwefelsäure geruchlos?

Schwefelsäure ist eine geruchlose flüssige Verbindung. Aber es gibt einen erstickenden Geruch ab, wenn es erhitzt wird.

Schwefelsäure-Hydrate

Der Kristall von H2SO4 enthält Wassermoleküle und Formen Hydrate, H2SO4.nH2O, wobei n aufgrund seiner stark hygroskopischen Natur 1,2,3,4,6,5 und 8 sein kann.

Schwefelsäure-Kristallstruktur

Feste Schwefelsäure besitzt a monokline Kristallstruktur mit trigonalen Gitterparametern. Die Raumgruppe des Schwefelsäurekristalls ist C2/c mit Formeleinheiten von 12 in einer Zelle mit den Abmessungen a= 13.008, b= 7.979, c= 14.881 und β= 101.600.

Polarität und Leitfähigkeit von Schwefelsäure

Wasserfreie Schwefelsäure ist eine polare Verbindung mit einer sehr hohen Dielektrizitätskonstante von 100. Sie hat auch eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit weil es durch Autoprotolysereaktion in H zerlegt wird3SO4+ und HSO4-. Die Autoprotolysekonstante beträgt 2.7 × 10-4.

Schwefelsäurereaktion mit Säure

Schwefelsäure ist selbst eine Säure und reagiert daher nicht mit den meisten Säuren. In Gegenwart von Schwefelsäuren Kohlensäure reagiert mit Ethanolgruppen unter Bildung eines Esters und Wasser. Zitronensäure wird mit Hilfe von H verbrannt2SO4 um verschiedene organische Verbindungen zu zerstören, und der Rückstandsteil wird als Sulfatasche bezeichnet.

Schwefelsäurereaktion mit Base

Schwefelsäure reagiert mit den meisten Basen (hauptsächlich Metalloxid) und erzeugt das entsprechende Sulfat, was als Neutralisationsreaktion bekannt ist. Beispielsweise wird Kupfersulfat zwischen der Reaktion von Kupferoxid (CuO) mit H hergestellt2SO4.

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

Schwefelsäurereaktion mit Metall

Schwefelsäure reagiert mit Metallen (Fe, Al, Zn, Mn, Mg und Ni) durch eine einzige Verdrängungsreaktion.

  • Fe+ 2H2SO4 = H2 + FeSO4
  • Cu + H2SO4 = SO2 + 2H2ODER + SO42- + cu2+

Zusammenfassung

Schwefelsäure hat unterschiedliche Verwendungen in verschiedenen Bereichen. Die meisten H2SO4 (fast 60 %) wird für Düngemittel verwendet, 20 % dieser Verbindung werden in der chemischen Industrie verbraucht, z. B. bei der Herstellung von Waschmitteln, Kunstharzen, Pharmazeutika, Erdölkatalyse usw.