Proprietà dell'acido solforico (23 fatti che dovresti sapere)

L'acido solforico è un inorganico o acido minerale che è anche conosciuto come l'olio di vetriolo in chimica. Esploriamo le diverse proprietà fisiche e chimiche dell'acido solforico.

L'acido solforico ha una struttura cristallina monoclina con una lunghezza del legame SO di 157.4 pm e una lunghezza del legame OH di 97 pm. L'acido solforico non esiste nella sua forma pura a causa della sua natura igroscopica (forte affinità con il vapore acqueo) e assorbe l'umidità dall'aria.

Concentriamoci sul punto di ebollizione, punto di fusione, stato di ossidazione e polarità con spiegazioni dettagliate.

Nome IUPAC dell'acido solforico

I Nome IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) dell'acido solforico è lo stesso acido solforico.

Formula chimica dell'acido solforico

L'acido solforico ha la formula chimica H2SO4. In questa formula, lo zolfo è l'atomo centrale ed è legato a due gruppi OH e due atomi di ossigeno rispettivamente da un legame singolo e un doppio legame.

Numero CAS dell'acido solforico

L'acido solforico ha il Numero di registro CAS (identificatore numerico autentico che può contenere fino a 10 cifre) 7664-93-9.

ID ChemSpider dell'acido solforico

L'acido solforico ha il ChemSpider ID (ChemSpider è un database di strutture chimiche gratuito) 1086

Classificazione chimica dell'acido solforico

L'acido solforico può essere classificato chimicamente come acido minerale. È anche un acido molto forte perché la costante di dissociazione di H2SO4 è molto alto e si ionizza completamente formando ioni solfato e idrogeno.

Massa molare dell'acido solforico

La massa di 1 mole di acido solforico è 98.079 g.

Colore acido solforico

L'acido solforico puro è un composto liquido oleoso incolore o "bianco acqua".

Viscosità dell'acido solforico

L'acido solforico ha una viscosità di 26.7 cP (centipoise) a 200 C che indica che l'acido è un liquido altamente viscoso.

Densità molare dell'acido solforico

La densità molare dell'acido solforico è 0.01867 mol/cm3 perché ha una densità di 1.8302 g/cm3.

Punto di fusione dell'acido solforico

L'acido solforico ha un punto di fusione di 10.310 C o 50.560 F.

Punto di ebollizione dell'acido solforico

I punto di ebollizione dell'acido solforico è 3370 C o 6390 F. Ma quando H2SO4 supera i 3000 C, si decompone in SO3 e H2O.

Stato di acido solforico a temperatura ambiente

A temperatura ambiente l'acido solforico è un liquido covalente ma diventa solido al di sotto di 500 F o 10.310 C.

Legame ionico/covalente dell'acido solforico

Ci sono un totale di sei legami covalenti presente nell'acido solforico. Sono presenti due doppi legami tra zolfo e due atomi di ossigeno e altri due legami singoli sono presenti tra zolfo e due gruppi OH.

proprietà dell'acido solforico
Legami covalenti in acido solforico

Raggio ionico/covalente dell'acido solforico

Il raggio covalente dell'acido solforico come qualsiasi composto non può essere determinato poiché il raggio covalente può essere calcolato solo per ogni singolo atomo.

Configurazioni elettroniche dell'acido solforico

La configurazione elettronica è la distribuzione di elettroni in diversi orbitali atomici o molecolari (s, p, d ed f) in qualsiasi atomo. Spieghiamo in dettaglio la configurazione elettronica dell'acido solforico.

Lo zolfo e l'ossigeno hanno configurazioni elettroniche quasi simili a causa del loro posizionamento nello stesso gruppo che è [Ne] 3s2 3p4 e [Lui] 2s2 2p4 rispettivamente. La configurazione elettronica dell'idrogeno è 1s1. Configurazioni elettroniche può essere mostrato solo per ogni singolo atomo.

Stato di ossidazione dell'acido solforico

L'atomo centrale, lo zolfo è in un +6-stato di ossidazione in acido solforico. Ciascuno dei due atomi di ossigeno è in -2 e ciascuno dei due atomi di idrogeno è in uno stato di ossidazione +1 in acido solforico.

Acidità solforica/alcalina

L'acido solforico è un acido inorganico molto forte con pka valori di -2.8 (pka1) e 1.99 (paga2).

L'acido solforico è inodore?

L'acido solforico è un composto liquido inodore. Ma emette un odore soffocante quando viene riscaldato.

L'acido solforico idrata

Il cristallo di H2SO4 contiene molecole e forme d'acqua idrati, H2SO4.nH2O in cui n può essere 1,2,3,4,6,5 e 8 a causa della sua natura altamente igroscopica.

Struttura cristallina dell'acido solforico

L'acido solforico solido possiede a struttura cristallina monoclina con parametri a reticolo trigonale. Il gruppo spaziale del cristallo di acido solforico è C2/c avente unità formula di 12 in una cella con le dimensioni a= 13.008, b= 7.979, c= 14.881 e β= 101.600.

Polarità e conducibilità dell'acido solforico

L'acido solforico anidro è un composto polare con una costante dielettrica molto alta di 100. Ha anche un valore elettrico molto elevato conduttività perché viene decomposto attraverso la reazione di autoprotolisi in H3SO4+ e HSO4-. La costante di autoprotolisi è 2.7 × 10-4.

Reazione acido solforico con acido

L'acido solforico è esso stesso un acido, quindi non reagisce con la maggior parte degli acidi. In presenza di acidi solforici, acido carbonico reagisce con i gruppi etanolo per formare un estere e acqua. L'acido citrico viene bruciato con l'aiuto di H2SO4 per distruggere vari composti organici e la parte residua è chiamata cenere solfata.

Reazione acido solforico con base

L'acido solforico reagisce con la maggior parte delle basi (principalmente ossido di metallo) e produce il corrispondente solfato che è noto come reazione di neutralizzazione. Ad esempio, il solfato di rame viene preparato tra la reazione dell'ossido di rame (CuO) con H2SO4.

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

Reazione dell'acido solforico con il metallo

L'acido solforico reagisce con i metalli (Fe, Al, Zn, Mn, Mg e Ni) attraverso una singola reazione di spostamento.

  • Fe+ 2H2SO4 = H2 + FeSO4
  • Cu+H2SO4 = COSÌ2 + 2H2O + COSÌ42- +Cu2+

Conclusione

L'acido solforico ha usi diversi in vari campi. La maggior parte dell'H2SO4 (quasi il 60%) viene utilizzato per i fertilizzanti, il 20% di questo composto viene consumato nell'industria chimica come la produzione di detersivi, resine sintetiche, prodotti farmaceutici, catalisi petrolifera, ecc.