Свойства серной кислоты

АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА НИЖНЕГО НОВГОРОДА

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 35

С В О Й С Т В А  С Е Р Н О Й

К И С Л О Т Ы

Выполнила: Рыжова Маргарита,

Ученица 11 б класса,

Средняя школа №35 Нижегородского р-на

Учитель химии:

Попельницкая Светлана Анатольевна

Нижний Новгород

2014 год

Содержание:

1. Введение…………………………………………………………………….3
2. Физические свойства………………………………………………………4
3. Химические свойства……………………………………………………...4
4. Практика…………………………………………………………………....7
5. Заключение………………………………………………………………..10
6. Литература……………………………………………………………….11

Введение.

Тема «Свойства серной кислоты» является одной из самых сложных в курсе неорганической химии и одной самых значимых в химическом производстве. Этот факт заставил меня глубже изучить свойства кислот на примере серной кислоты.

Поняв принципы свойств серной кислоты, я смогу лучше понимать свойства кислот не только неорганических, но и органических.

Цель работы: Изучить свойства серной кислоты

Задачи:

1. Подробно рассмотреть химические свойства серной кислоты
2. При проведении исследовательской работы определить взаимодействие серной кислоты с неорганическими и органическими веществами.

Физические свойства.

Тяжелая маслянистая жидкость ("купоросное масло"); r = 1,84 г/см3; нелетучая, хорошо растворима в воде – с сильным нагревом; t°пл. = 10,3°C, t°кип. = 296, очень гигроскопична, обладает водоотнимающими свойствами (обугливание бумаги, дерева, сахара).

Химические свойства.

          Химические свойства серной кислоты во многом  зависят от ее концентрации.

          1. Взаимодействие с металлами.

          Разбавленная серная кислота взаимодействует с некоторыми металлами, например с железом, цинком, магнием, с выделением водорода:

Некоторые малоактивные металлы, такие как медь, серебро, золото, с разбавленной серной кислотой не реагируют.

          Концентрированная серная кислота является сильным окислителем. Примеры реакций:

          Серная кислота высокой концентрации не взаимодействует с железом в результате пассивации металла.

          2. Взаимодействие с неметаллами. 

          Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы, например:

Окислительные свойства  концентрированной серной кислоты могут проявляться в реакциях с некоторыми сложными веществами – восстановителями, например:

          3. Взаимодействия с основными оксидами и основаниями.

          Серная кислота реагирует с основными амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием солей, образует два типа солей: средние соли – сульфаты и кислые соли – гидросульфаты.

 Примеры реакций:

сульфат алюминия

          Многие соли серной кислоты выделяются из растворов в виде кристаллогидратов, например:

          4. Взаимодействие с солями.

          С некоторыми солями серная кислота вступает в реакции обмена, например:

Последняя реакция является качественной на серную кислоту и ее соли: об их присутствии в растворе судят по образованию белого осадка .

  5. Взаимодействие с водой.

           При растворении в воде серная кислота активно взаимодействует с ней, образуя гидраты:

Благодаря способности связывать воду, серная кислота является хорошим осушителем.

           Многие органические вещества, содержащие водород и кислород (бумага, древесина, ткани, сахар), при действии серной кислоты обугливаются в результате связывания кислотой воды. Процесс обугливания сахара   можно описать следующим уравнением:

                  6. Диссоциация кислоты.

            В водных растворах серная кислота диссоциирует на ионы.

Практическая часть.

Опыт №1. «Приготовление раствора серной кислоты»

Серную кислоту смешивают с водой в любых отношениях. Растворение серной кислоты в воде сопровождается выделением большого количества теплоты. Это говорит о том, что растворение серной кислоты является физико-химическим процессом.

Опыт №2. «Гигроскопичность серной кислоты»

• Налить концентрированную  серную кислоту в кристаллизационную чашку и тарировать на весах. Уже через несколько минут заметно, что чашка с кислотой начинает опускаться вследствие поглощения влаги из воздуха.
• Налить концентрированную серную кислоту на часовое стекло или в плоский сосуд почти до краев, поместить сосуд в большую кристаллизационную чашку и оставить на несколько дней. После сосуд переполнится, и кислота начнет переливаться через край. Чем влажнее воздух в помещении, тем быстрее это произойдет.

Опыт №3. «Химические свойства разбавленной  серной кислоты»

1. Взаимодействие с металлами.

В пробирку поместить 2-3 гранулы цинка и прилить в нее 1-2 мл разбавленной серной кислоты.

Происходит активное выделение водорода.

2. Взаимодействие с оксидами.

В пробирку поместить 1 мг оксида меди, прилить 1 мл серной кислоты. Размешать раствор стеклянной  палочкой. 

Наблюдается окрашивание раствора в синий цвет.

3. Взаимодействие с основаниями

Опыт №4. «Химические свойства концентрированной серной кислоты»

Концентрированная серная кислота является энергичным окислителем: при нагревании окисляет большинство металлов. С медью и другими малоактивными металлами при нагревании образуется

С таким активным металлом, как цинк, концентрированная серная кислота реагирует с образованием различных продуктов.

Опыт №5. «Действие серной кислоты на органические вещества»

1. В стакан на 100-200 мл или в пробирку налить до половины концентрированной серной кислоты и погрузить в нее лучинку или дощечку так, чтобы почернение было хорошо видно издали.

2. Погруженные в концентрированную серную кислоту кусочки бумаги, птичьи перья, материал и т.п. постепенно разрушаются и растворяются.

3. Смочить конец лучинки разбавленной серной кислотой (минимум 1:5) и держать высоко над пламенем горелки. Сначала вода испаряется, конец лучинки высыхает, а затем оставшаяся концентрированная кислота обугливает лучинку. Этот опыт используется для обнаружения серной кислоты.
4. Взять 30 г сахара в порошке, поместить его в стакан. Приготовить в другом стаканчике 26 мл концентрированной серной кислоты. Прилить кислоту к сахару и размешать. Сахар при действии серной кислоты постепенно обугливается. Затем начинается реакция между выделившимся углем и серной кислотой:

Сравнивая окислительные свойства концентрированной и разбавленной серной кислот, делаем вывод, что в концентрированной серной кислоте окислителем является сульфат-анион, а в разбавленной серной кислоте – ион водорода.

Заключение.

В процессе работы я расширила знания по теме «Свойства Серной кислоты», систематизировала знания по этой теме, и закрепила методы решения некоторых задач на практике.

Литература.

1. Верховский Н. В., Смирнов А. Д.: «Техника химического эксперимента» Т. 1, М.: «Просвещение» 1975 г., 369 с.
2. Верховский Н. В., Смирнов А. Д.: «Техника химического эксперимента» Т. 2, М.: «Просвещение» 1975 г., 383 с.
3. Габриелян О. С.: «Химия. 8 класс», М.: «Дрофа» 2011 г., 271 с.
4. Габриелян О. С.: «Химия. 9 класс», М.: «Дрофа» 2011 г., 271 с.
5. Третьяков Ю. Д.: «Химия. Справочные материалы» 1993 г., 278 с.
6. http://schoolchemistry.by.ru/.
7. http://wikipedia.org