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Schwefelsäure


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Schwefelsäure ist eine starke anorganische Säure . Sie zählt zu den Mineralsäuren und gehört zu den 20 wichtigsten Chemikalien der chemischen Industrie.

Verdünnte Schwefelsäure nennt man Dünnsäure .

Strukturformel
Allgemeines
Name Schwefelsäure
Summenformel H 2 SO 4
Andere Namen Vitriolöl
Kurzbeschreibung farblose viskose Flüssigkeit
CAS-Nummer 7664-93-9
Sicherheitshinweise

Ätzend
R- und S-Sätze R35
S 26-30-45
Handhabung Schutzmaßnahmen: Handschuhe Schutzbrille
Lagerung ohne Einschränkungen
MAK 0 1 mg/m 3
LD 50 (Ratte) 2140 mg/kg
Physikalische Eigenschaften
Aggregatzustand flüssig
Farbe farblos
Dichte 1 84 g/cm³
Molmasse 98 08 g/ mol
Schmelzpunkt -15 °C
Siedepunkt 310 °C
Dampfdruck 0 0001 hPa bei 20 °C
Weitere Eigenschaften
Gut löslich in Wasser ( Wärmeentwicklung! )
Thermodynamik
Analytik
Klassische Verfahren Sulfatnachweis mit Bariumchlorid
SI -Einheiten wurden wo möglich verwendet. Wenn nicht vermerkt wurden Normbedingungen benutzt.

Bedeutung und Verwendung

Schwefelsäure ist eine der am häufigsten Chemikalien. 1997 wurden weltweit mehr als 130 Tonnen hergestellt. Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig. verwendet Schwefelsäure

  • zum Aufschließen von Erzen (z.B. beim TiO 2 - oder dem Uranaufschluss)
  • für die Herstellung von Sulfate
  • für die Herstellung von andere Säuren (z.B. Flusssäure oder Phosphorsäure )
  • zur Herstellung von Düngemitteln (als Phosphataufschluss Kaliumsulfat)
  • für die Herstellung von Tenside
  • Als Katalysator
  • zur Metallbehandlung
  • als Trockenmittel
  • als Reaktionshilfsmittel (Nitriersäure)
  • in Autobatterien .

Die produzierte Menge an Schwefelsäure war ein Indikator für die Struktur der chemischen Industrie Landes. In der II. Entwicklungsphase der chemischen werden große Mengen Schwefelsäure verbraucht. Entwicklungsphasen:

  • I. vorherrschender Natronlauge Verbrauch
  • II. vorherrschender Schwefelsäure Verbrauch
  • III. vorherrschender Chlor Verbrauch

Eigenschaften

Die Schwefelsäure mit der Summenformel H 2 SO 4 ist eine starke Säure (PKs=-3 PKs vom Hydrogensulfatanion HSO 4 - =1.9). Die Salze der Schwefelsäure heißen Sulfate und Hydrogensulfate. Als starke anorganische Säure zählt sie zu den Mineralsäuren . Konzentrierte Schwefelsäure ist auch ein starkes Oxidationsmittel . Konzentrierte Schwefelsäure wirkt hygroskopisch und kann deshalb zum Trocknen von und Flüssigkeiten eingesetzt werden. Die Moleküle der haben ein starkes Dipolmoment dessen positiver Pol beim Schwefel liegt.

!!! Beim Verdünnen konzentrierter Schwefelsäure entsteht sehr Wärme. Daher müssen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden. ist dabei dass man niemals Wasser zu einer Säure gibt da sonst zu einer explosionsartigen Verdampfung des Wassers kann. Der entstehende Druck kann die Säure durch den Raum und im schlimmsten Fall in die Augen spritzen. Eselsbrücke dazu: Zuerst Wasser dann die Säure sonst geschieht das !!!

Herstellung:

Schwefelsäure wird nach dem Bleikammerverfahren (historisch) dem Kontaktverfahren oder dem Doppelkontaktverfahren hergestellt. Die grundlegenden sind:

 <math> \mathrm {I.)\qquad S + O_2 SO_2 \qquad -298kJ/Mol}</math>  

Zunächst wird elementarer Schwefel oxidiert

 <math> \mathrm {II.)\qquad 2 SO_2 + \qquad \overleftarrow {\rightarrow} \qquad 2 SO_3 \qquad  
Man erhält schließlich SO 3 welcher in Wasser gelöst werden kann zu Schwefelsäure reagiert
 <math> \mathrm {III.a)\qquad SO_3 + H_2O H_2SO_4 \qquad -132kJ/Mol}</math>  

Auf Grund der schlechten Löslichkeit von 3 wird SO 3 bevorzugt in Schwefelsäure gelöst. Es entsteht Schwefelsäure = Dischwefelsäure = Oleum.

 <math> \mathrm {III.b)\qquad SO_3 + H_2SO_4 H_2S_2O_7}</math>  

Diese kann anschließend mit Wasser versetzen um die doppelte Menge an eingesetzter Schwefelsäure erhalten.

<math> H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2 </math>



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