Sulfat kislota, uning fizik va kimyoviy xossalari

Sulfat kislota, uning fizik va kimyoviy xossalari

Sulfat kislota molekulasining formulasi H₂SO₄, tuzilish formulasi:

H – O O
\ //

S
/ \\
H – O O

Bu formuladan, oltingugurtning sulfat kislotadagi oksidlanish darajasi xuddi oltingugurt (VI)-oksiddagi kabi +6 ga tengligi ko`rinib turibdi.

Olinishi. Sulfat kislota oltingugurt va uning birikmalaridan ohnishi mumkin.
Fizik xossalari. Suvsiz toza sulfat kislota og`ir, rangsiz, hidsiz, yopishqoq, moysimon suyuqlik, elektr tokini o`tkazmaydi. Odatdagi sharoitda konsentrlangan sulfat kislota namni yutib juda ko`p miqdorda issiqlik chiqaradi. Shuning uchun uni suyultirishda suvni konsentrlangan kislotaga quyish yaramaydi. Bunda kislota atrofga sachraydi. Kislotani suyultirish uchun sulfat kislotani suvga oz-ozdan quyib, shisha tayoqcha yordamida aralashtirib turish va eritma sovigandan keyin unga yana kislotadan quyish mumkin.
Kimyoviy xossalari. Sulfat kislota kuchli kislota hisoblanadi va kislotalarning barcha xossalarini namoyon qiladi. Suvdagi eritmalarida ikki bosqichda dissotsilanadi:

H₂SO₄ = H⁺ + HSO (gidrosulfat anioni)

HSO = H⁺ + SO (sulfat anioni)

Sulfat kislota ikki negizli kislota bo`lganligi uchun asoslar bilan o`zaro ta’sirlashganda nordon va o`rta tuzlar hosil qiladi:

H₂SO₄ + NaOH = NaHSO₄ + H₂O
natriy
gidrosulfat

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

natriy
sulfat
Sulfat kislotaning nordon tuzlari gidrosulfat, o`rta tuzlari esa sulfatlar deb ataladi. Sulfat kislota asosli oksidlar bilan reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi, masalan:
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
yoki ionli shaklda:
CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O

Suyultirilgan sulfat kislota metallarning elektrokimyoviy kuchlanishlar qatorida vodoroddan oldin turgan metallar bilan o`zaro reaksiyaga kirishadi. Bunda vodorod ajralib chiqadi va tuz hosil bo`ladi:

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Tenglamaning ionli shakli quyidagicha yoziladi:

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

Metallarning elektrokimyoviy kuchlanish qatorida vodoroddan keyin turgan metallar suyultirilgan sulfat kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi.

Konsentrlangan sulfat kislota odatdagi sharoitda ko`pchilik metallar bilan reakciyaga kirishmaydi. Shu sababli, suvsiz sulfat kislota po`lat sisternalarda saqlanadi va tashiladi. Ammo qizdirilganda konsentrlangan sulfat kislota deyarli barcha metallar (platina, oltin va boshqalardan tashqari) bilan reaksiyaga kirishadi. Bu jarayonda sulfatlar va sulfit angidrid hosil bo`ladi, ammo vodorod ajralib chiqmaydi. Bunday reaksiyada sulfat kislota oksidlovchi sifatida ta’sir etadi. Masalan, konsentrlangan sulfat kislota mis bilan qo`shib qizdirilsa, sulfat kislota misni oksidlab, oraliq modda sifatida mis (II)-oksidga aylantiradi. Kislotaning o`zi qaytarilib, sulfit angidridiga aylanadi:
S O<sub>2</sub>
C u + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> = CuO + H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>
H<sub>2</sub>O
Hosil bo`lgan mis (II)-oksid sulfat kislota bilan oson reaksiyaga kirishib, tuz va suv hosil qiladi:
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
Reaksiyaning umumiy tenglamasi yuqorida SO₂ olish tenglamasida keltirilgan edi.
Konsentrlangan sulfat kislota organik moddalar — qog`oz, yog`och, tola, shakar va boshqalar tarkibidagi kimyoviy bog`langan vodorod va kislorodni tortib oladi va organik moddani ko`mirga aylantiradi. Sha-karning ko`mirlanish reaksiya tenglamasi quyidagicha bo`ladi
C₁₂H₂₂O_n + H₂SO₄ → 12C + H₂SO₄ + 11H₂O
shakar kons.
Sulfat kislota uchuvchan emasligi va kuchli kislota bo`lganligi uchun quruq tuzlar tarkibidan kuchsiz yoki uchuvchan kislotalarni siqib chiqaradi, masalan:
NaNO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HNO₃
K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂0 + CO₂

Konsentrlangan sulfat kislota kuchli oksidlovchi xossasiga ega, uning ta'sirida HI va HBr kabi kislotalar (HCl bunday jarayonda qatnashmaydi) erkin galogenlargacha oksidlanadi. Bunda oltingugurtning +6 oksidlanish darajasi +4 holatga (S0₂ gazi ajralib chiqadi) qadar qaytariladi. Yetarli darajada sulfat kislota (75% dan yuqori konsentratsiyali) temirga ta'sir ko`rsatmaydi, bu holat quyuq, kislotani po`lat tsisternalarda saqlash yoki tashishda katta amaliy ahamiyatga ega. Konsentrlangan sulfat kislota qizdirilganda kuchli qaytaruvchilar ishtirokida S^-2, S° va S⁺⁴ holatgacha qaytariladi:

8Zn + 11H₂SO₄ 8ZnSO₄ + H₂S + S + SO₂ + 10H₂O
kons.

3S^+6 + 16e → S^0 + S^-2 + S^+4	1
Zn – 2e → Zn^2+	8

Sulfat kislota bilan metallar orasidagi reaksiya mahsulotlari sulfatlar, tarkibida kristallgidrat suvi boigan mahsulotlar kuporoslar deb ataladi (masalan, CuSO₄ • 5H₂O, FeSO₄ • 7H₂O mis hamda temir kuporoslari va boshqalar). Ko`pchilik metallarning sulfatlari suvda yaxshi eriydi, lekin CaSO<sub>4</sub>, PbSO<sub>4</sub> va BaSO<sub>4</sub> qatorida, ularning eruvchanligi keskin kamayib boradi (BaSO<sub>4</sub> amalda erimaydi). Sulfat kislota anorganik kislotalar, ishqorlar, tuzlar, mineral o`g`itlar, xlor ishlab chiqarish uchun juda muhim xomashyodir. Shu bilan birga, neft mahsulotlarini zararli qo`shimchalardan tozalashda ham sulfat kislota ishlatiladi. Mashinasozlikda metallning sirti boshqa metall bilan qoplanishidan (xromlash; nikellash va boshqalardan) oldin sulfat kislota bilan tozalanadi. Sulfat kislota portlovchi moddalar, sun’iy tola, bo`yoqlar, plastmassalar va ko`pgina boshqa mahsulotlar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Akkumulyatorlarga sulfat kislota eritmasi quyiladi, Laboratoriyada moddalarni quritishda eksikatorga konsentrlangan sulfat kislota quyib ishlatiladi.