Trong bộ môn hóa học cũng như trong cuộc sống hàng ngày, Axit sunfuric là một axit vô cơ được viết tắt H2SO4. Axit sunfuric được sử dụng rộng dãi ở cuộc sông hiện nay, nhất là trong ngành công nghiệp H2SO4 được trung hòa PH trong công việc xử lý nước thải và được sử dụng rộng dãi trong quá trình sản xuất phân bón, chế biến quặng, tinh chế dầu mỏ, tổng hợp hóa học. Vậy Axit sunfuric ( H2SO4) là gì ? Tính chất hóa học và ứng dụng trong đời sống, Bài viết này chúng tôi sẽ trả lời tất cả các thắc mắc ở trên nhé.
Axit sunfuric là gì?
Axit sunfuric là một axit vô cơ bao gồm lưu huỳnh, oxy và hydro. H2SO4 là một hóa chất không mùi vị, không màu sắc và có đặc tính nhớt, chúng hòa tan được trong nước ở đa dạng các tỉ lệ và có phản ứng tỏa nhiệt mạnh.
Cấu tạo phân tử H2SO4
Công thức phân tử là: H2SO4.
Công thức cấu tạo của H2SO4:
Nó là một chất lỏng nhớt nhờn không bay hơi, gần như gấp đôi nước (H2SO4 98% D = 1,84g/cm3) Đặc biệt, do giữa axit sunfuric và nước có áp suất lớn nên hiếm khi tìm thấy H2SO4 tinh khiết trên trái đất.
Bên cạnh đó, H2SO4 còn là thành phần trong mưa axit và cấu tạo bao gồm lưu huỳnh đioxit bị oxi hóa hay axit sunfuric bị oxi hóa trong nước. Chúng là một hóa chất được sử dụng làm nguyên liệu cũng như chất xúc tác trong nhiều ngành công nghiệp, sản xuất..
Các nước trên thế giới hàng năm sản xuất khoảng hơn 150 triệu tấn H2SO4. và sử dụng chúng trong sản xuất thuốc trừ sâu, phân bón, chất dẻo và sơn hay các loại chất tẩy rửa tổng hợp.
Tính chất lý hóa của axit sunfuric H2SO4
Tính chất vật lý
Axit sunfuric là chất lỏng, hơi nhớt và nặng hơn nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước.
Axit sunfuric đặc thường hút mạnh nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H2SO4 có thể gây bỏng.
Axit sunfuric còn có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.
Tính chất hóa học
a, Axit sunfuric loãng
Axit sunfuric là một axit mạnh, hóa chất này có đầy đủ các tính chất hóa học chung của axit như:
Axit sunfuric H2SO4 làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
Tác dụng với kim loại đứng trước H (trừ Pb) tạo thành muối sunfat.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Tác dụng với oxit bazo tạo thành muối mới (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) và nước .
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
Axit sunfuric tác dụng với bazo tạo thành muối mới và nước.
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 tác dụng với muối tạo thành muối mới (trong đó kim loại vẫn giữ nguyên hóa trị) và axit mới.
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2
H2SO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + 2H2O + 2CO2
b, Axit sunfuric đặc
Axit sunfuric đặc có tính axit mạnh, oxi hóa mạnh với tính chất hóa học nổi bật như:
Tác dụng với kim loại: Khi cho mảnh Cu vào trong H2SO4 tạo ra dung dịch có màu xanh và có khí bay ra với mùi sốc.
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Tác dụng với phi kim tạo thành oxit phi kim + H2O + SO2.
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2 (nhiệt độ)
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
Tác dụng với các chất khử khác.
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
H2SO4 còn có tính háo nước đặc trưng như đưa H2SO4 vào cốc đựng đường, sau phản ứng đường sẽ bị chuyển sang màu đen và phun trào với phương trình hóa học như sau.
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
Xem thêm tại đây :
Ứng dụng của hóa chất sunfuric H2SO4 trong đời sống
Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu, được dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác. Hóa chất H2SO4 được sử dụng rất nhiều trong sản xuất phân bón, chất giặt tẩy rửa tổng hợp, sản xuất tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu.
Trong sản xuất công nghiệp
Axit sunfuric được ứng dụng trong các quy trình để tạo ra kim loại như kẽm, đồng hoặc giải pháp làm sạch và tẩy gỉ bề mặt thép.
Ngoài ra, H2SO4 còn được dùng trong sản xuất nhôm sunfat. Sản xuất sunphat, làm sạch kim loại trước khi mạ điện, sản xuất thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất thuốc. Hỗn hợp axit và nước được sử dụng làm chất điện phân trong các loại pin khác nhau, axit chì … Hỗn hợp axit và nước được sử dụng làm chất điện phân trong các loại pin khác nhau, axit chì…
Trong sản xuất phân bón
Axit photphoric được tạo ra từ H2SO4 được dùng để tạo ra các loại phân photphat, amoni photphat canxi dihydrogen photphat và cũng dùng để tạo Amoni sunfat.
Trong xử lý nước thải
Axit sunfuric tạo nhôm hidroxit dùng trong các nhà máy xử lý nước để loại bỏ tạp chất, trung hòa pH và lọc bỏ các ion Ca2+, Mg2+ có trong môi trường nước thải
Trong phòng thí nghiệm
Dùng trong điều chế các axit yếu chẳng hạn như: HNO3. HCl ở trong thí nghiệm.
Axit sunfuric còn tạo ra nhiều ứng dụng trong đời sống