Производство серной кислоты

1-я стадия. Печь для обжига колчедана.

4FeS₂ + 11O₂ ® 2Fe₂O₃ + 8SO₂ + Q

Процесс гетерогенный:

1) измельчение железного колчедана (пирита)

2) метод "кипящего слоя"

3) 800°С; отвод лишнего тепла

4) увеличение концентрации кислорода в воздухе

2-я стадия. После очистки, осушки и теплообмена сернистый газ поступает в контактный аппарат, где окисляется в серный ангидрид (450°С – 500°С; катализаторV₂O₅):

2SO₂ + O₂ «2SO₃

3-я стадия. Поглотительная башня:

nSO₃ + H₂SO₄(конц) ® (H₂SO₄ • nSO₃)(олеум)

Воду использовать нельзя из-за образования тумана. Применяют керамические насадки и принцип противотока.

Химические свойства H₂SO₄ - сильная двухосновная кислота

H₂SO₄ «H⁺ + HSO₄^- «2H⁺ + SO₄^2-

1) Взаимодействие с металлами:

a) разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:

Zn⁰ + H₂⁺¹SO₄(разб) ® Zn⁺²SO₄ + H₂O­

b) концентрированная H₂⁺⁶SO₄ – сильный окислитель; при взаимодействии с металлами (кроме Au, Pt) может восстанавливаться до S⁺⁴O₂, S⁰ или H₂S^-2 (без нагревания не реагируют также Fe, Al, Cr - пассивируются):

2Ag⁰ + 2H₂⁺⁶SO₄ ® Ag₂⁺¹SO₄ + S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

8Na⁰ + 5H₂⁺⁶SO₄ ® 4Na₂⁺¹SO₄ + H₂S^-2­ + 4H₂O

2) концентрированная H₂S⁺⁶O₄ реагирует при нагревании с некоторыми неметаллами за счет своих сильных окислительных свойств, превращаясь в соединения серы более низкой степени окисления, (например, S⁺⁴O₂):

С⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄(конц) ® C⁺⁴O₂­ + 2S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

S⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄(конц) ® 3S⁺⁴O₂­ + 2H₂O

2P⁰ + 5H₂S⁺⁶O₄(конц) ® 5S⁺⁴O₂­ + 2H₃P⁺⁵O₄ + 2H₂O

3) с основными оксидами:

CuO + H₂SO₄ ® CuSO₄ + H₂O

CuO + 2H⁺ ® Cu²⁺ + H₂O

4) с гидроксидами:

H₂SO₄ + 2NaOH ® Na₂SO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + Cu(OH)₂ ® CuSO₄ + 2H₂O

5) обменные реакции с солями:

BaCl₂ + H₂SO₄ ® BaSO₄¯ + 2HCl

Образование белого осадка BaSO₄ (нерастворимого в кислотах) используется для идентификации серной кислоты и растворимых сульфатов.

АЗОТ (5 ГРУППА)

N

:NºN:

Открыт Д.Резерфордом в 1772 г. Основной компонент воздуха (78% по объему)

В молекуле имеются одна s- и две p- связи.

Физические свойства

Газ, без цвета, запаха и вкуса; плохо растворим в воде.