• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Застосування.

Більшість неметалів є важливими для практики. Озон і хлор з огляду на їх бактерицидні властивості застосовують для знезараження води. Крім того, хлор є вихідною речовиною у виробництві хлорного вапна, органічних розчинників, засобів захисту рослин від хвороб і шкідників тощо. Обробляючи прозорі алмази, виготовляють діаманти. Алмазний порошок використовують у шліфувальних і різальних інструментах.

Різальна машина

Завдяки шаруватій будові графіт слугує змащувальним матеріалом, а його електропровідність дає змогу виготовляти електричні контакти й електроди. Стержні із графіту застосовують у ядерних реакторах. Водень є сировиною для хімічної і нафтопереробної промисловості. Силіцій як напівпровідник використовують в електронній техніці, сонячних батареях, різноманітних приладах. Хімічно пасивним газом азотом наповнюють колби електричних ламп. Із азоту і водню добувають амоніак, а з нього — нітратну кислоту, добрива. Азот, аргон і гелій використовують у техніці й наукових дослідженнях як інертне газове середовище для запобігання окисненню речовин киснем повітря.

Сонячні батареї

Майже всі неметалічні елементи утворюють оксиди.Більшість оксидів неметалічних елементів належить до кислотних оксидів. Вони взаємодіють із водою з утворенням кислот, а також з оснoвними й амфотерними оксидами, основами, амфотерними гідроксидами з утворенням солей. Оксиди Н2О, CO, N₂O і NO є несолетворними. Вода і вуглекислий газ беруть участь у геологічних і біохімічних процесах, а оксиди Нітрогену і Сульфуру спричиняють кислотні опади. Оксиди неметалічних елементів широко використовують на практиці.

Сульфатна кислота.ЇЇ формула — H₂SO₄.

Будова молекули. Сульфатна кислота, як і всі інші кислоти, — молекулярна сполука

Модель молекули H₂SO₄ Просторова будова H₂SO₄

Фізичні властивості. За звичайних умов чиста сульфатна кислота — безбарвна оліїста рідина без запаху, майже удвічі важча за воду (ρ = 1,83 г/см³). Температура плавлення сполуки становить +10,3 °С, а кипіння +280 °С. Під час кипіння кислота починає розкладатися на сульфур(VI) оксид і воду. Сульфатна кислота необмежено розчиняється у воді, тобто змішується з нею в будь--яких співвідношеннях з утворенням розчину.

Розчинення кислоти у воді супроводжується виділенням великої кількості теплоти. Для того щоб із концентрованої сульфатної кислоти виготовити її розбавлений розчин, кислоту доливають у воду, а не навпаки. Тоді температура рідини зростає повільніше, і вдається запобігти її закипанню й розбризкуванню.

Хімічні властивості. Сульфатна кислота завдяки наявності в молекулі двох ковалентних полярних зв’язків О–Н є двохоснoвною. Її дисоціація за першою стадією в розбавленому розчині відбувається майже повністю (це сильна кислота), а за другою — частково:

H₂SO₄ ←→ H⁺ + HSO₄

HSO₄^– ←→ H⁺ + SO₄^2-

Проте у йонно-молекулярних рівняннях сульфатну кислоту записують такою сукупністю

йонів: 2H⁺ + SO₄^2-

Реакції з металами. Сульфатна кислотавзаємодіє майже з усіма металами. Можливість цих реакцій, а також склад їх продуктів залежать від концентрації кислоти і хімічної активності металу. Метал завжди є відновником. Тому сульфатна кислота, реагуючи з ним, буде окисником і відновлюватиметься. У молекулі H₂SO₄ можуть відновлюватися (зменшувати ступінь окиснення) два елементи — Гідроген і Сульфур.

Якщо з металом взаємодіє розбавлена сульфатна кислота, то відновлюється Гідроген.

Продукти реакції — сульфат металічного елемента і водень:

2Al + 3H₂SO₄ (розб.) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑.

Нагадуємо, що «витісняти» водень із кислот здатні метали, розміщені в ряду активності перед ним. Із розбавленою сульфатною кислотою не реагують мідь , ртуть, золото, платина, інші хімічно пасивні метали.

Якщо реагентом є концентрована сульфатна кислота, то відновлюється Сульфур. Із концентрованою кислотою реагують також метали, розміщені в ряду активності післяводню (крім золота і платини). Чим активніший метал, тим сильніше відновлюєтьсяСульфур. Малоактивні метали відновлюють кислоту до SO₂ , а дуже активні —до H₂S:

Cu + H₂SO₄ (конц.) → CuSO₄ + SO₂↑ + H₂O;

Mg + H₂SO₄ (конц.) → MgSO₄ + H₂S↑ + H₂O.

У разі участі в реакції металу середньої активності утворюється сірка або одночасно відбуваються дві реакції — з утворенням H₂S і S чи S та SO₂.

Якщо в холодну концентровану сульфатну кислоту занурити кусочок заліза, то ми не помітимо взаємодії речовин. Насправді кислота починає реагувати з металом:

2Fe + 3H₂SO₄ (конц.) = Fe₂O₃ + 3SO₂↑ + 3H₂O.

Однак реакція відразу припиняється, бо на поверхні металу утворюється тонка плівка

ферум(ІІІ) оксиду, інертна щодо кислоти (оксид реагує з кислотою тільки при нагріванні). Таке явище називають пасивацією. Аналогічно поводиться щодо цієї кислоти алюміній.

Реакції зі складними речовинами. Сульфатна кислота взаємодіє з оснoвними й амфотерними оксидами, основами, амфотерними гідроксидами з утворенням у кожному випадку солі (сульфату) і води. Будучи нелеткою і сильною кислотою, вона вступає в реакції обміну з більшістю солей. Чиста сульфатна кислота, а також її концентрований розчин руйнують папір, тканини, деревину, полімерні матеріали. Однією з причин таких явищ є водовідбірні властивості цієї кислоти. Вона добре поглинає і водяну пару.

Розклад цукру і

целюлози під дією

концентрованої

сульфатної

кислоти

Застосування сульфатної кислоти.Сульфатна кислота – один з найважливіших, стратегічних видів продукції, її називають«хлібом хімічної промисловості».Використовується майже в усіх галузях господарства. До 75% сульфатної кислоти, що викоробляється, іде на виробництво мінеральних добрив. Також для добування інших летких кислот, для очищення нафтопродуктів, у виробництві вибухових речовин, пластмас, ліків, штучних волокон, барвників. Використовується як електроліт в акумуляторах транспортних засобів.

Сульфати.Сульфатна кислота утворює солі, загальна назва яких — сульфати Більшість сульфатів розчиняється у воді. При випарюванні їх розчинів часто виділяються кристалогідрати, наприклад CuSO₄• •5H₂O, FeSO₄•7H₂O, Al₂(SO₄)₃•18H₂O.

Малорозчинними є солі CaSO₄ і Ag₂SO₄, а практично нерозчинними — BaSO₄ і PbSO₄.

Утворення осаду барій сульфату використовують як якісну реакцію на йони SO₄ ^2- у виробництві соди і скла. Калій сульфат є калійним добривом. Кальцій сульфат, дигідрат, або гіпс CaSO₄•2H₂O, використовують у будівництві, монументальному мистецтві, медицині Купрум(ІІ) сульфат, пентагідрат, або мідний купорос CuSO₄•5H₂O, застосовують у сільському господарстві як засіб проти хвороб і шкідників рослин.

ВИСНОВК

Завдання для контролю знань.

1. У якій групі (групах) періодичної системи міститься найбільше

неметалічних елементів, а в якій (яких) — найменше?

2. За матеріалами Інтернету та іншими джерелами інформації підго_

туйте стисле повідомлення про роль Флуору, Йоду і Фосфору в орга_

нізмі людини.

3. Використавши уявлення про збуджений стан атома, спрогнозуйте

можливі значення валентності: а) Силіцію; б) Хлору.

4. Яку будову — молекулярну чи йонну — має кожна з речовин із

такими формулами: LiCl, HCl, NaH, Na₂S, MgO, CO, NF_3, CaF₂?

5. Визначте ступені окиснення галогенів у таких сполуках: Cl₂O, І₂О₅,

IF7, CBr4, KBrO3, HClO4, AlBr3.

6. Сірка вступає в реакції з воднем і киснем. Напишіть відповідні

хімічні рівняння, складіть схеми окиснення і відновлення. Яку роль

виконує Сульфур у кожній реакції?

7. Масова частка озону в суміші з киснем становить 7,2 %. Обчисліть об’ємну частку озону в суміші.

8.а) Як пояснити те, що при тривалому пропусканні повітря крізь концентровану сульфатну кислоту її маса трохи збільшується?

б). Чи можна застосувати для нейтралізації концентрованої сульфатної кислоти, бризки якої потрапили на шкіру, розчин натрій гідроксиду? Чому?

9. Допишіть схеми реакцій і складіть хімічні рівняння:

а) H₂SO₄ + MnO → б) H₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ →

H₂SO₄ + Ві(OH)₃ → H₂SO₄ + NaF →

10. Складіть рівняння лише тих реакцій, які можливі:

а) Ag + H₂SO₄ (розб.) → б) Zn + H₂SO₄ (розб.) →

Ag + H₂SO₄ (конц.) → Zn + H₂SO₄ (конц.) →

11. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити

такі перетворення:

SO₂ → SO₃ → MgSO₄ → K₂SO₄ → PbSO₄.

12. Яких молекул — H₂SO₄ чи Н₂О — більше в концентрованій сульфат_

ній кислоті з масовою часткою H2SO4 98 %? У скільки разів? (Усно.)

Електролітичною дисоціацією кислоти знехтувати.

13. Співвідношення мас сульфатної кислоти і води в деякому розчи_

ні становить 1 : 7. Обчисліть масову частку кислоти в розчині.

(Усно.)

14. У яку масу води потрібно добавити 60 г концентрованої сульфатної

кислоти з масовою часткою H₂SO4 98 %, щоб утворився розчин із

масовою часткою H₂SO₄ 20 %?

15. Виведіть формулу кристалогідрату натрій сульфату, якщо масова

частка Сульфуру в кристалогідраті становить 9,94 %.

16. На підприємстві із 1000 м³ сульфур(IV) оксиду (н. у.) вироблено

2352 л концентрованої сульфатної кислоти із масовою часткою

H₂SO₄ 95 % і густиною 1,835 г/см3. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

Читайте також:

1. Акти правозастосування.
2. Антисептики ароматичного ряду (фенол чистий, іхтіол, дьоготь, мазь Вількінсона, лінімент за Вишневським). Особливості протимікробної дії та застосування.
3. Бактеріофаг, його природа і практичне застосування. Вплив бактеріофага на мінливість мікроорганізмів.
4. Будова СВА. Стандарти практичного застосування.
5. Група барвників (діамантовий зелений, метиленовий синій, етакридину лактат). Особливості дії та застосування.
6. Державна політика максимальних та мінімальних цін та наслідки її застосування.
7. Довідник кваліфікаційних характеристик професій працівників і його застосування.
8. Електрофорез та електроосмос, їх практичне застосування.
9. Застосування.
10. Ковкі чавуни, спосіб одержання, марки, властивості, застосування.
11. Обладнання установки заглибного електровідцентрового насоса. Умови застосування. Склад та призначення обладнання

Переглядів: 2513