Уроки химии с Росхим: Серная кислота

Серная кислота – H2SO4 – это одна из наиболее сильно действующих минеральных кислот. Она представляет собой маслянистую, тяжелую и бесцветную жидкость с необыкновенно сильными гигроскопическими свойствами. В своей концентрированной форме обладает также сильными окислительными свойствами. При работе с ней следует соблюдать особую осторожность: при попадании на кожу концентрированная серная кислота вызывает сильные ожоги. Разбавленная и концентрированная серные кислоты ведут себя по-разному. Озеро смерти Серная кислота синтезируется самой природой. К примеру, одна из достопримечательностей Сицилии – озеро, со дна которого просачивается H2SO4. Почему так происходит? В земной коре содержится сырье для ее синтеза – пирит, который вступая в реакцию с водой, высвобождает серу, а она в свою очередь сама соединяется с водой и образует слабый раствор серной кислоты. Но даже такой концентрации вполне достаточно, чтобы со временем растворить все, что попадет в это озеро. Поэтому все живые существа, включая растения, сторонятся озера Смерти. Кислотный дождь Планета с красивым женским именем «Венера» оказалась самой горячей и ядовитой. Температура атмосферного воздуха здесь выше 400°С, и способна расплавить даже свинец, а по составу на 90% состоит из углекислого газа (CO2). Во время грозы скопления диоксида углерода превращаются в H2SO4. Поэтому на Венере выпадают осадки в виде капель серной кислоты. Мало кому захочется гулять под таким дождиком. Хищные моллюски С виду неповоротливые и безвредные моллюски, такие как глубоководный Dolium – морская улитка с красивой раковиной, охотятся за морскими звездами, гребешками, ежами. Но как с ними справиться, когда у каждого из них имеется твердый известковый панцирь? В едкой слюне моллюска содержится серная кислота, способная растворить твердые частицы скелета до состояния гипса. Эксперимент 1: Фейерверк в жидкости. Появление вспышек связано с тем, что при соприкосновении с серной кислотой на поверхности кристалликов соли образуется марганцевый ангидрид Mn2O7 – сильнейший окислитель, который поджигает небольшое количество спирта: 2KMnO4 H2SO4= Mn2O7 K2SO4 H2O. Mn2O7 – зеленовато-бурая жидкость, неустойчива и при соприкосновении с горючими веществами поджигает их. Эксперимент 2: Обугливание сахара Возьмем химический стакан ёмкостью 150 мл и насыплем в него 40 г растёртого в порошок сахара, а затем слегка смочим его 3-4 мл воды. Теперь в полученную массу добавим 20-25 мл концентрированной серной кислоты и размешаем смесь стеклянной палочкой. Палочку не вынимайте! Через несколько минут смесь потемнеет, температура повысится, и из стакана начнёт «выростать» чёрная пенообразная масса. Это пористый уголь, появление которого объясняется дегитратацией сахара серной кислотой: C12H22O11 = 12C 11H2O Кроме этого происходит восстановление серной кислоты углём: 2H2SO4 C = CO2 2SO2 2H2O Эксперимент 3: Теория большого взрыва. Насыплем маленькую горочку перманганата калия на дно стакана. Польем ее серной кислотой. Образуется смесь марганцевой кислоты и ангидрита. Она является сильнейшим окислителем, и даже может поджечь ватку со спиртом. Что мы и наблюдаем. Поднеся ватку к стакану с полученной смесью, происходит хлопок и смесь воспламеняется. Опыт следует ставить только на открытом воздухе, т.к. при хлопке происходит большой разброс пачкающего продукта, либо с использованием вытяжного шкафа. 2Mn2O7 C6H10O5=6CO2 5H2O 4MnO2