सल्फर ट्रायऑक्साइड सामान्यत: रंगहीन द्रव म्हणून दिसते. हे बर्फ, तंतुमय स्फटिक किंवा वायूच्या स्वरूपात देखील अस्तित्वात असू शकते. सल्फर ट्रायऑक्साइड हवेच्या संपर्कात आल्यावर पांढरा धूर निघू लागतो. हे एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड सारख्या रासायनिक सक्रिय पदार्थाचा एक घटक आहे. हे एक स्पष्ट, रंगहीन, तेलकट आणि अतिशय आक्रमक द्रव आहे. याचा वापर खते, स्फोटके, इतर ऍसिडस्, पेट्रोलियम उद्योगात आणि कारमधील लीड-ऍसिड बॅटरियांमध्ये केला जातो.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड: गुणधर्म

सल्फ्यूरिक ऍसिड पाण्यात अत्यंत विरघळणारे आहे, धातू आणि कापडांवर गंजणारा प्रभाव आहे आणि संपर्कात आलेले लाकूड आणि इतर बहुतेक सेंद्रिय पदार्थ. पदार्थाच्या कमी एकाग्रतेच्या दीर्घकालीन प्रदर्शनामुळे किंवा उच्च एकाग्रतेच्या अल्प-मुदतीच्या प्रदर्शनामुळे इनहेलेशनचे प्रतिकूल आरोग्य परिणाम होऊ शकतात.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडचा वापर खते आणि इतर रसायने तयार करण्यासाठी, तेल शुद्धीकरणात, लोह आणि पोलाद उत्पादनात आणि इतर अनेक कारणांसाठी केला जातो. त्याचा उत्कलन बिंदू बऱ्यापैकी जास्त असल्यामुळे त्याचा उपयोग त्यांच्या क्षारांमधून अधिक अस्थिर आम्ल सोडण्यासाठी केला जाऊ शकतो. एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये एक मजबूत हायग्रोस्कोपिक गुणधर्म आहे. कर्बोदकांसारखे अनेक संयुगे निर्जलीकरण (रासायनिकरित्या पाणी काढून टाकण्यासाठी) कोरडे करणारे एजंट म्हणून ते कधीकधी वापरले जाते.

सल्फ्यूरिक ऍसिड प्रतिक्रिया

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड साखरेवर असामान्य पद्धतीने प्रतिक्रिया देते, ज्यामुळे कार्बनचे ठिसूळ, स्पंजयुक्त काळा वस्तुमान मागे राहते. लेदर, सेल्युलोज आणि इतर वनस्पती आणि प्राणी तंतूंच्या संपर्कात आल्यावर अशीच प्रतिक्रिया दिसून येते. जेव्हा एकाग्र आम्ल पाण्यात मिसळले जाते, तेव्हा ते मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडते, जे त्वरित उकळण्यास पुरेसे असते. पातळ करण्यासाठी, उष्णता जमा होण्यास मर्यादा घालण्यासाठी ते सतत ढवळत थंड पाण्यात हळूहळू जोडले पाहिजे. सल्फ्यूरिक ऍसिड द्रवासह प्रतिक्रिया देते, उच्चारित गुणधर्मांसह हायड्रेट्स तयार करते.

शारीरिक गुणधर्म

पातळ केलेल्या द्रावणातील रंगहीन आणि गंधहीन द्रवाला आंबट चव असते. त्वचेच्या आणि शरीराच्या सर्व ऊतींच्या संपर्कात आल्यावर सल्फ्यूरिक ऍसिड अत्यंत आक्रमक असते, ज्यामुळे थेट संपर्कात गंभीर जळजळ होते. त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, H 2 SO4 विजेचा वाहक नाही, परंतु पाण्याच्या जोडणीसह परिस्थिती उलट दिशेने बदलते.

काही गुणधर्म असे आहेत की आण्विक वजन 98.08 आहे. उकळत्या बिंदू 327 अंश सेल्सिअस आहे, वितळण्याचा बिंदू -2 अंश सेल्सिअस आहे. सल्फ्यूरिक ऍसिड एक मजबूत खनिज ऍसिड आहे आणि त्याच्या विस्तृत व्यावसायिक अनुप्रयोगांमुळे रासायनिक उद्योगातील मुख्य उत्पादनांपैकी एक आहे. लोह सल्फाइडसारख्या सल्फाइड पदार्थांच्या ऑक्सिडेशनपासून ते नैसर्गिकरित्या तयार होते.

सल्फ्यूरिक ऍसिड (H 2 SO4) चे रासायनिक गुणधर्म विविध रासायनिक अभिक्रियांमध्ये प्रकट होतात:

1. क्षारांशी संवाद साधताना, सल्फेट्ससह क्षारांच्या दोन मालिका तयार होतात.
2. क्षार आणि कार्बन डायऑक्साइड (CO 2) तयार करण्यासाठी कार्बोनेट आणि बायकार्बोनेटसह प्रतिक्रिया देते.
3. तपमान आणि सौम्यतेच्या डिग्रीनुसार ते धातूंवर वेगळ्या प्रकारे परिणाम करते. शीत आणि सौम्य हायड्रोजन, गरम आणि केंद्रित प्रकाशन SO 2 उत्सर्जन सोडते.
4. H 2 SO4 (केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड) चे द्रावण उकळल्यावर सल्फर ट्रायऑक्साइड (SO 3) आणि पाण्यात (H 2 O) विघटित होते. रासायनिक गुणधर्मांमध्ये मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंटची भूमिका देखील समाविष्ट असते.

आग धोका

बारीक विखुरलेल्या ज्वलनशील पदार्थांच्या संपर्कात आल्यावर प्रज्वलित करण्यासाठी सल्फ्यूरिक ऍसिड अत्यंत प्रतिक्रियाशील असते. गरम केल्यावर अत्यंत विषारी वायू बाहेर पडू लागतात. हे स्फोटक आहे आणि मोठ्या प्रमाणात पदार्थांसह विसंगत आहे. भारदस्त तापमान आणि दाबांवर, जोरदार आक्रमक रासायनिक बदल आणि विकृती होऊ शकतात. पाणी आणि इतर द्रवांसह हिंसक प्रतिक्रिया देऊ शकते, ज्यामुळे स्प्लॅशिंग होऊ शकते.

आरोग्यास धोका

सल्फ्यूरिक ऍसिड शरीराच्या सर्व ऊतींना खराब करते. बाष्पांच्या इनहेलेशनमुळे फुफ्फुसाचे गंभीर नुकसान होऊ शकते. डोळ्यांच्या श्लेष्मल त्वचेला झालेल्या नुकसानामुळे दृष्टी पूर्णपणे नष्ट होऊ शकते. त्वचेच्या संपर्कात गंभीर नेक्रोसिस होऊ शकते. जर ऍसिड श्वासनलिकेपर्यंत पोहोचले तर काही थेंब देखील घातक ठरू शकतात. क्रॉनिक एक्सपोजरमुळे ट्रॅकोब्रॉन्कायटिस, स्टोमायटिस, नेत्रश्लेष्मलाशोथ, जठराची सूज होऊ शकते. रक्ताभिसरण संकुचित होण्यासह जठरासंबंधी छिद्र पडणे आणि पेरिटोनिटिस होऊ शकते. सल्फ्यूरिक ऍसिड खूप कास्टिक आहे आणि अत्यंत काळजीपूर्वक हाताळले पाहिजे. एक्सपोजरची चिन्हे आणि लक्षणे गंभीर असू शकतात आणि त्यात लाळ येणे, खूप तहान लागणे, गिळण्यास त्रास होणे, वेदना, शॉक आणि भाजणे यांचा समावेश होतो. उलट्या हा सहसा ग्राउंड कॉफीचा रंग असतो. तीव्र इनहेलेशन एक्सपोजरमुळे शिंका येणे, कर्कश होणे, गुदमरणे, स्वरयंत्राचा दाह, श्वास लागणे, श्वासनलिका जळजळ आणि छातीत दुखणे होऊ शकते. नाक आणि हिरड्यांमधून रक्तस्त्राव, फुफ्फुसाचा सूज, क्रॉनिक ब्राँकायटिस आणि न्यूमोनिया देखील होऊ शकतो. त्वचेच्या प्रदर्शनामुळे गंभीर वेदनादायक बर्न्स आणि त्वचारोग होऊ शकतो.

प्रथमोपचार

1. पीडितांना ताजी हवेत ठेवा. आपत्कालीन सेवा कर्मचार्‍यांनी सल्फ्यूरिक ऍसिडचा संपर्क टाळावा.
2. नाडी आणि श्वासोच्छवासाच्या दरासह महत्वाच्या लक्षणांचे मूल्यांकन करा. जर नाडी आढळली नाही तर प्राप्त झालेल्या अतिरिक्त जखमांवर अवलंबून पुनरुत्थान उपाय करा. श्वास घेण्यास त्रास होत असल्यास, श्वसनास आधार द्या.
3. शक्य तितक्या लवकर घाण कपडे काढा.
4. डोळ्यांशी संपर्क झाल्यास, कमीतकमी 15 मिनिटे कोमट पाण्याने स्वच्छ धुवा; त्वचेवर, साबण आणि पाण्याने धुवा.
5. जर तुम्ही विषारी धुके श्वास घेत असाल तर तुम्ही तुमचे तोंड भरपूर पाण्याने स्वच्छ धुवावे; तुम्ही पिऊ नये किंवा स्वतः उलट्या करू नये.
6. पीडितांना वैद्यकीय सुविधेत नेणे.

लेखात ओव्हीआर विशेषत: रंगात हायलाइट केले आहेत. त्यांच्याकडे विशेष लक्ष द्या. युनिफाइड स्टेट परीक्षेत ही समीकरणे दिसू शकतात.

पातळ सल्फ्यूरिक ऍसिड इतर ऍसिडप्रमाणे वागते, त्याची ऑक्सिडेटिव्ह क्षमता लपवते:

आणि आणखी एक गोष्ट लक्षात ठेवा सल्फ्यूरिक ऍसिड पातळ करा: ती लीडसह प्रतिक्रिया देत नाही. पातळ H2SO4 मध्ये फेकलेला शिशाचा तुकडा अघुलनशील (विद्राव्यता सारणी पहा) शिशाच्या सल्फेटच्या थराने झाकलेला असतो आणि प्रतिक्रिया लगेच थांबते.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म

- जड तेलकट द्रव, अस्थिर, चवहीन आणि गंधहीन

ऑक्सिडेशन स्थिती +6 (उच्च) मध्ये सल्फरमुळे, सल्फ्यूरिक ऍसिड मजबूत ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म प्राप्त करते.

सल्फ्यूरिक ऍसिड द्रावण तयार करताना टास्क 24 (जुने A24) साठी नियम त्यात कधीही पाणी टाकू नये. एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड एका पातळ प्रवाहात पाण्यात ओतले पाहिजे, सतत ढवळत रहा.

धातूसह केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडची प्रतिक्रिया

या प्रतिक्रिया काटेकोरपणे प्रमाणित आहेत आणि योजनेचे अनुसरण करतात:

H2SO4(conc.) + धातू → धातू सल्फेट + H2O + कमी झालेले सल्फर उत्पादन.

दोन बारकावे आहेत:

1) अॅल्युमिनियम, लोहआणि क्रोमियमपॅसिव्हेशनमुळे ते सामान्य परिस्थितीत H2SO4 (conc.) शी प्रतिक्रिया देत नाहीत. गरम करणे आवश्यक आहे.

२) क प्लॅटिनमआणि सोने H2SO4 (conc) अजिबात प्रतिक्रिया देत नाही.

सल्फरव्ही केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड- ऑक्सिडायझर

• याचा अर्थ तो स्वतःच सावरेल;
• ऑक्सिडेशनची डिग्री ज्यामध्ये सल्फर कमी होते ते धातूवर अवलंबून असते.

चला विचार करूया सल्फर ऑक्सिडेशन स्टेट आकृती:

• आधी -2 सल्फर केवळ अतिशय सक्रिय धातूंद्वारे कमी केला जाऊ शकतो - व्होल्टेजच्या मालिकेत पर्यंत आणि अॅल्युमिनियमसह.

प्रतिक्रिया याप्रमाणे जातील:

8Li+5H 2 SO 4( conc .) → 4Li 2 SO 4 + 4H 2 O+H 2 एस

4Mg + 5H 2 SO 4( conc .) → 4MgSO 4 + 4H 2 O+H 2 एस

8Al + 15H 2 SO 4( conc .) (t)→ 4Al 2 (SO 4 ) 3 +12H 2 O+3H 2 एस

• व्होल्टेजच्या मालिकेतील धातूंशी H2SO4 (conc) च्या परस्परसंवादावर अॅल्युमिनियम नंतर, परंतु लोखंडापूर्वी, म्हणजे, सरासरी क्रियाकलाप असलेल्या धातूंसह, सल्फर कमी होतो 0 :

3Mn + 4H 2 SO 4( conc .) → 3MnSO 4 + 4H 2 O+S↓

2Cr + 4H 2 SO 4( conc .) (t)→Cr 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O+S↓

3Zn + 4H 2 SO 4( conc .) → 3ZnSO 4 + 4H 2 O+S↓

• इतर सर्व धातू हार्डवेअर सह प्रारंभअनेक व्होल्टेजमध्ये (हायड्रोजन नंतरच्या व्होल्टेजसह, अर्थातच सोने आणि प्लॅटिनम वगळता), ते केवळ सल्फर +4 पर्यंत कमी करू शकतात. कारण हे कमी-सक्रिय धातू आहेत:

2 फे + 6 एच 2 SO 4(सां.) ( ट)→ फे 2 ( SO 4 ) 3 + 6 एच 2 ओ + 3 SO 2

(लक्षात ठेवा की लोह +3 पर्यंत ऑक्सिडाइझ करते, ऑक्सिडेशनची सर्वोच्च स्थिती, कारण ते एक मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे)

Cu+2H 2 SO 4( conc .) → CuSO 4 + 2H 2 O+SO 2

2Ag + 2H 2 SO 4( conc .) → Ag 2 SO 4 + 2H 2 O+SO 2

अर्थात, सर्वकाही सापेक्ष आहे. पुनर्प्राप्तीची खोली अनेक घटकांवर अवलंबून असेल: आम्ल एकाग्रता (90%, 80%, 60%), तापमान इ. म्हणून, उत्पादनांचा पूर्णपणे अचूक अंदाज लावणे अशक्य आहे. वरील सारणीची स्वतःची अंदाजे टक्केवारी देखील आहे, परंतु आपण ते वापरू शकता. हे देखील लक्षात ठेवणे आवश्यक आहे की युनिफाइड स्टेट परीक्षेत, जेव्हा कमी झालेल्या सल्फरचे उत्पादन सूचित केले जात नाही आणि धातू विशेषतः सक्रिय नसतात, तेव्हा बहुधा, कंपायलर म्हणजे SO 2. आपल्याला परिस्थिती पाहण्याची आणि परिस्थितीमध्ये संकेत शोधण्याची आवश्यकता आहे.

SO 2 - हे सामान्यतः conc च्या सहभागासह ORR चे सामान्य उत्पादन आहे. गंधकयुक्त आम्ल.

H2SO4 (conc) काही ऑक्सिडाइझ करते नॉनमेटल्स(जे कमी करणारे गुणधर्म प्रदर्शित करतात), नियम म्हणून, जास्तीत जास्त - ऑक्सिडेशनची सर्वोच्च डिग्री (या नॉन-मेटलचा ऑक्साईड तयार होतो). या प्रकरणात, सल्फर देखील SO 2 पर्यंत कमी केला जातो:

C+2H 2 SO 4( conc .) → CO 2 + 2H 2 O+2SO 2

2P+5H 2 SO 4( conc .) → पी 2 ओ 5 +5H 2 O+5SO 2

ताजे तयार झालेले फॉस्फरस ऑक्साईड (V) पाण्यावर प्रतिक्रिया देऊन ऑर्थोफॉस्फोरिक ऍसिड तयार करते. म्हणून, प्रतिक्रिया त्वरित रेकॉर्ड केली जाते:

2P+5H 2 SO 4( conc ) → 2H 3 पी.ओ. 4 + 2H 2 O+5SO 2

बोरॉनची समान गोष्ट, ते ऑर्थोबोरिक ऍसिडमध्ये बदलते:

2B+3H 2 SO 4( conc ) → 2H 3 बी.ओ. 3 +3SO 2

"इतर" सल्फर (वेगळ्या कंपाऊंडमध्ये स्थित) +6 (सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये) च्या ऑक्सिडेशन स्थितीसह सल्फरचा परस्परसंवाद खूप मनोरंजक आहे. युनिफाइड स्टेट एक्झामिनेशनच्या चौकटीत, H2SO4 (conc) च्या परस्परसंवादाचा विचार केला जातो. सल्फर (एक साधा पदार्थ) आणि हायड्रोजन सल्फाइड सह.

चला परस्परसंवादाने सुरुवात करूया एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह सल्फर (एक साधा पदार्थ).. साध्या पदार्थात ऑक्सिडेशन स्थिती 0 असते, आम्लामध्ये +6 असते. या ORR मध्ये, सल्फर +6 सल्फर 0 चे ऑक्सिडायझेशन करेल. सल्फरच्या ऑक्सिडेशन अवस्थांचे चित्र पाहू:

सल्फर 0 ऑक्सिडाइझ होईल आणि सल्फर +6 कमी होईल, म्हणजेच ऑक्सिडेशन स्थिती कमी होईल. सल्फर डायऑक्साइड सोडला जाईल:

2 एच 2 SO 4(सां.) + एस → 3 SO 2 + 2 एच 2 ओ

परंतु हायड्रोजन सल्फाइडच्या बाबतीत:

सल्फर (एक साधा पदार्थ) आणि सल्फर डायऑक्साइड दोन्ही तयार होतात:

एच 2 SO 4( conc .) +एच 2 S → S↓ + SO 2 + 2H 2 ओ

हे तत्त्व अनेकदा ORR उत्पादन ओळखण्यात मदत करू शकते जेथे ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट समान घटक आहेत, वेगवेगळ्या ऑक्सीकरण स्थितींमध्ये. ऑक्सिडेशन स्टेट डायग्रामनुसार ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट "एकमेकांना अर्ध्या रस्त्याने भेटतात".

H2SO4 (conc), एक मार्ग किंवा दुसरा, हॅलाइड्सशी संवाद साधतो. फक्त येथे तुम्हाला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की फ्लोरिन आणि क्लोरीन "स्वत: मिशा असलेले" आहेत आणि फ्लोराईड्स आणि क्लोराईड्ससह ORR होत नाही, पारंपारिक आयन एक्सचेंज प्रक्रियेतून जातो ज्या दरम्यान हायड्रोजन हॅलाइड वायू तयार होतो:

CaCl 2 + H 2 SO 4 (conc.) → CaSO 4 + 2HCl

CaF 2 + H 2 SO 4 (conc.) → CaSO 4 + 2HF

परंतु ब्रोमाइड्स आणि आयोडाइड्सच्या रचनेतील हॅलोजन (तसेच संबंधित हायड्रोजन हॅलाइड्सच्या रचनेत) मुक्त हॅलोजनमध्ये ऑक्सिडाइझ केले जातात. फक्त सल्फर वेगवेगळ्या प्रकारे कमी केले जाते: आयोडाइड ब्रोमाइडपेक्षा मजबूत कमी करणारे एजंट आहे. म्हणून, आयोडाइड सल्फर ते हायड्रोजन सल्फाइड आणि ब्रोमाइड ते सल्फर डायऑक्साइड कमी करते:

2H 2 SO 4( conc .) + 2NaBr → Na 2 SO 4 + 2H 2 O+SO 2 +ब्र 2

एच 2 SO 4( conc .) + 2HBr → 2H 2 O+SO 2 +ब्र 2

5H 2 SO 4( conc .) + 8NaI → 4Na 2 SO 4 + 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

एच 2 SO 4( conc .) + 8HI → 4H 2 O+H 2 S+4I 2 ↓

हायड्रोजन क्लोराईड आणि हायड्रोजन फ्लोराइड (तसेच त्यांचे क्षार) H2SO4 (conc) च्या ऑक्सिडायझिंग क्रियेस प्रतिरोधक असतात.

आणि शेवटी, शेवटची गोष्ट: केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडसाठी हे अद्वितीय आहे, इतर कोणीही हे करू शकत नाही. तिच्याकडे आहे पाणी काढून टाकणारी मालमत्ता.

हे एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडचा विविध प्रकारे वापर करण्यास अनुमती देते:

प्रथम, पदार्थ कोरडे करणे. एकाग्र केलेले सल्फ्यूरिक ऍसिड पदार्थातील पाणी काढून टाकते आणि ते "कोरडे होते."

दुसरे म्हणजे, प्रतिक्रियांमधील उत्प्रेरक ज्यामध्ये पाणी काढून टाकले जाते (उदाहरणार्थ, निर्जलीकरण आणि एस्टरिफिकेशन):

H 3 C–COOH + HO–CH 3 (H 2 SO 4 (conc.)) → H 3 C–C(O)–O–CH 3 + H 2 O

H 3 C–CH 2 –OH (H 2 SO 4 (conc.)) → H 2 C =CH 2 + H 2 O

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे भौतिक गुणधर्म:
जड तेलकट द्रव ("व्हिट्रिओलचे तेल");
घनता 1.84 g/cm3; नॉन-अस्थिर, पाण्यात अत्यंत विरघळणारे - मजबूत गरम सह; t°pl = 10.3°C, t° उकळणे. = 296°C, अतिशय हायग्रोस्कोपिक, त्यात पाणी काढून टाकण्याचे गुणधर्म आहेत (कागद, लाकूड, साखरेची जळजळ).

हायड्रेशनची उष्णता इतकी महान आहे की मिश्रण उकळू शकते, शिंपडते आणि जळू शकते. म्हणून, पाण्यात आम्ल जोडणे आवश्यक आहे, आणि उलट नाही, कारण जेव्हा आम्लमध्ये पाणी जोडले जाते तेव्हा हलके पाणी आम्लाच्या पृष्ठभागावर संपेल, जिथे निर्माण होणारी सर्व उष्णता केंद्रित केली जाईल.

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे औद्योगिक उत्पादन (संपर्क पद्धत):

1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 V 2 O 5 → 2SO 3

3) nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3 (ओलियम)

चुरा, शुद्ध केलेले, ओले पायराइट (सल्फर पायराइट) भट्टीत गोळीबार करण्यासाठी वर ओतले जाते " द्रवीकृत बेड" ऑक्सिजनसह समृद्ध हवा खालून जाते (प्रतिप्रवाह तत्त्व).
फर्नेस गॅस भट्टीतून बाहेर पडतो, ज्याची रचना अशी आहे: SO 2, O 2, पाण्याची वाफ (पायराइट ओले होते) आणि सिंडरचे लहान कण (लोह ऑक्साईड). घन कण (चक्रीवादळ आणि विद्युत प्रक्षेपकामध्ये) आणि पाण्याची वाफ (वाळलेल्या टॉवरमध्ये) च्या अशुद्धतेपासून वायू शुद्ध केला जातो.
संपर्क यंत्रामध्ये, प्रतिक्रिया दर वाढविण्यासाठी उत्प्रेरक V 2 O 5 (व्हॅनेडियम पेंटॉक्साइड) वापरून सल्फर डायऑक्साइडचे ऑक्सीकरण केले जाते. एका ऑक्साईडचे दुसऱ्या ऑक्साईडमध्ये ऑक्सिडेशन करण्याची प्रक्रिया उलट करता येण्यासारखी असते. म्हणून, थेट प्रतिक्रियेसाठी इष्टतम परिस्थिती निवडली जाते - वाढीव दाब (एकूण आवाज कमी झाल्यामुळे थेट प्रतिक्रिया उद्भवते) आणि तापमान 500 C पेक्षा जास्त नाही (प्रतिक्रिया एक्झोथर्मिक असल्याने).

शोषण टॉवरमध्ये, सल्फर ऑक्साईड (VI) एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडद्वारे शोषले जाते.
पाण्याद्वारे शोषण वापरले जात नाही, कारण सल्फर ऑक्साईड मोठ्या प्रमाणात उष्णतेसह पाण्यात विरघळते, म्हणून परिणामी सल्फ्यूरिक ऍसिड उकळते आणि वाफेमध्ये बदलते. सल्फ्यूरिक ऍसिड धुके तयार होण्यापासून रोखण्यासाठी, 98% केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड वापरा. अशा ऍसिडमध्ये सल्फर ऑक्साईड चांगले विरघळते, ओलियम तयार करते: H 2 SO 4 nSO 3

सल्फ्यूरिक ऍसिडचे रासायनिक गुणधर्म:

H 2 SO 4 हे एक मजबूत डायबॅसिक ऍसिड आहे, जे सर्वात मजबूत खनिज ऍसिड आहे; त्याच्या उच्च ध्रुवीयतेमुळे, H – O बाँड सहजपणे तुटतो.

1) सल्फ्यूरिक ऍसिड जलीय द्रावणात विरघळते , हायड्रोजन आयन आणि अम्लीय अवशेष तयार करणे:
H 2 SO 4 = H + + HSO 4 - ;
HSO 4 - = H + + SO 4 2- .
सारांश समीकरण:
H 2 SO 4 = 2H + + SO 4 2- .

2) सल्फ्यूरिक ऍसिडचा धातूंशी संवाद:
हायड्रोजनच्या डावीकडील व्होल्टेज मालिकेतील फक्त धातूंचे विरघळणारे सल्फ्यूरिक ऍसिड पातळ करते:
Zn 0 + H 2 +1 SO 4 (पातळ) → Zn +2 SO 4 + H 2

3) सल्फ्यूरिक ऍसिडची प्रतिक्रियामूलभूत ऑक्साईडसह:
CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

4) सह सल्फ्यूरिक ऍसिडची प्रतिक्रियाहायड्रॉक्साइड्स:
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O
H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 → CuSO 4 + 2H 2 O

5) क्षारांसह प्रतिक्रियांची देवाणघेवाण:
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
BaSO 4 (अॅसिडमध्ये अघुलनशील) च्या पांढर्‍या अवक्षेपाची निर्मिती सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि विद्रव्य सल्फेट (सल्फेट आयनची गुणात्मक प्रतिक्रिया) शोधण्यासाठी वापरली जाते.

केंद्रित H 2 SO 4 चे विशेष गुणधर्म:

1) एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड आहे मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट ; धातूंशी संवाद साधताना (Au, Pt वगळता), ते धातूच्या क्रियाकलापानुसार S +4 O 2, S 0 किंवा H 2 S -2 पर्यंत कमी केले जाते. गरम केल्याशिवाय, ते Fe, Al, Cr - पॅसिव्हेशनसह प्रतिक्रिया देत नाही. व्हेरिएबल व्हॅलेन्सीसह धातूंशी संवाद साधताना, नंतरचे ऑक्सिडाइझ होते उच्च ऑक्सिडेशन स्थितीत पातळ ऍसिड द्रावणाच्या बाबतीत: फे ०→ Fe 3+ , Cr 0→ Cr 3+ , Mn 0→Mn 4+,Sn 0→ Sn 4+

सक्रिय धातू

8 Al + 15 H 2 SO 4 (conc.) → 4Al 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3 H2S
4│2Al 0 – 6 e— → 2Al 3+ — ऑक्सीकरण
3│ S 6+ + 8e → S 2– पुनर्प्राप्ती

4Mg+ 5H 2 SO 4 → 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

मध्यम क्रियाकलाप धातू

2Cr + 4 H 2 SO 4 (conc.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + एस
1│ 2Cr 0 – 6e →2Cr 3+ - ऑक्सीकरण
1│ S 6+ + 6e → S 0 – पुनर्प्राप्ती

कमी सक्रिय धातू

2Bi + 6H 2 SO 4 (conc.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3 SO 2
1│ 2Bi 0 – 6e → 2Bi 3+ – ऑक्सीकरण
3│ S 6+ + 2e →S 4+ - पुनर्प्राप्ती

2Ag + 2H 2 SO 4 →Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

2) एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड काही गैर-धातूंचे ऑक्सिडायझेशन करते, सामान्यतः जास्तीत जास्त ऑक्सिडेशन अवस्थेपर्यंत, आणि स्वतःच कमी होतेS+4O2:

C + 2H 2 SO 4 (conc) → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

S+ 2H 2 SO 4 (conc) → 3SO 2 + 2H 2 O

2P+ 5H 2 SO 4 (conc) → 5SO 2 + 2H 3 PO 4 + 2H 2 O

3) जटिल पदार्थांचे ऑक्सीकरण:
सल्फ्यूरिक ऍसिड HI आणि HBr ला मुक्त हॅलोजनसाठी ऑक्सिडाइझ करते:
2 KBr + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + Br 2 + 2H 2 O
2 KI + 2H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + SO 2 + I 2 + 2H 2 O
केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड क्लोरीन मुक्त करण्यासाठी क्लोराईड आयनचे ऑक्सिडाइझ करू शकत नाही, ज्यामुळे एक्सचेंज प्रतिक्रियाद्वारे एचसीएल प्राप्त करणे शक्य होते:
NaCl + H 2 SO 4 (conc.) = NaHSO 4 + HCl

सल्फ्यूरिक ऍसिड हायड्रॉक्सिल गट असलेल्या सेंद्रिय संयुगांमधून रासायनिकदृष्ट्या बांधलेले पाणी काढून टाकते. एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या उपस्थितीत इथाइल अल्कोहोलचे निर्जलीकरण इथिलीन तयार करते:
C 2 H 5 OH = C 2 H 4 + H 2 O.

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या संपर्कात आल्यावर साखर, सेल्युलोज, स्टार्च आणि इतर कर्बोदकांमधे जळणे देखील त्यांच्या निर्जलीकरणाद्वारे स्पष्ट केले आहे:
C 6 H 12 O 6 + 12H 2 SO 4 = 18H 2 O + 12SO 2 + 6CO 2.

धातूसह आम्ल संयुगांच्या या वर्गांसाठी विशिष्ट आहे. त्याच्या कोर्स दरम्यान, हायड्रोजन प्रोटॉन कमी होतो आणि, ऍसिड आयनॉनच्या संयोगाने, धातूच्या कॅशनने बदलले जाते. हे एका प्रतिक्रियेचे उदाहरण आहे ज्यामुळे मीठ तयार होते, जरी या तत्त्वाचे पालन न करणारे अनेक प्रकारचे परस्परसंवाद आहेत. ते रेडॉक्स प्रतिक्रिया म्हणून पुढे जातात आणि हायड्रोजनच्या प्रकाशनासह नसतात.

धातूंसह ऍसिडच्या प्रतिक्रियांचे सिद्धांत

धातूसह सर्व प्रतिक्रियांमुळे क्षार तयार होतात. अपवाद फक्त एक्वा रेजीया, हायड्रोक्लोरिक ऍसिडचे मिश्रण आणि धातूंसह ऍसिडच्या इतर कोणत्याही परस्परसंवादामुळे मीठ तयार होते. जर आम्ल एकाग्र सल्फ्यूरिक किंवा नायट्रिक नसेल, तर आण्विक हायड्रोजन उत्पादन म्हणून सोडले जाते.

परंतु जेव्हा एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडची प्रतिक्रिया होते तेव्हा ऑक्सिडेशन-कपात प्रक्रियेच्या तत्त्वानुसार धातूंशी परस्परसंवाद पुढे जातो. म्हणून, सामान्य धातू आणि मजबूत अजैविक ऍसिड यांच्यातील परस्परसंवादाचे दोन प्रकार प्रायोगिकरित्या ओळखले गेले:

• सौम्य ऍसिडसह धातूंचा परस्परसंवाद;
• केंद्रित ऍसिडसह परस्परसंवाद.

पहिल्या प्रकारच्या प्रतिक्रिया कोणत्याही ऍसिडवर होतात. अपवाद फक्त एकाग्रता आणि कोणत्याही एकाग्रतेचे नायट्रिक ऍसिड आहेत. ते दुसऱ्या प्रकारानुसार प्रतिक्रिया देतात आणि सल्फर आणि नायट्रोजन कमी करणारे क्षार आणि उत्पादने तयार करतात.

धातूंसह आम्लांचे ठराविक संवाद

मानक इलेक्ट्रोकेमिकल मालिकेतील हायड्रोजनच्या डावीकडे असलेल्या धातू, नायट्रिक आम्लाचा अपवाद वगळता, वेगवेगळ्या एकाग्रतेच्या इतर ऍसिडशी प्रतिक्रिया देतात आणि मीठ तयार करतात आणि आण्विक हायड्रोजन सोडतात. इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी मालिकेतील हायड्रोजनच्या उजवीकडे असलेल्या धातू वरील ऍसिडशी प्रतिक्रिया देऊ शकत नाहीत आणि केवळ नायट्रिक ऍसिडशी संवाद साधू शकतात, त्याची एकाग्रता लक्षात न घेता, एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह आणि एक्वा रेजीयासह. आम्ल आणि धातू यांच्यातील ही एक विशिष्ट प्रतिक्रिया आहे.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंच्या प्रतिक्रिया

सौम्य नायट्रिक ऍसिडसह प्रतिक्रिया

डायल्युट नायट्रिक ऍसिड हायड्रोजनच्या डावीकडे आणि उजवीकडे असलेल्या धातूंवर प्रतिक्रिया देते. सक्रिय धातूंच्या प्रतिक्रियेदरम्यान, अमोनिया तयार होतो, जो ताबडतोब विरघळतो आणि नायट्रेट आयनसह प्रतिक्रिया देतो, दुसरे मीठ तयार करतो. आण्विक नायट्रोजन सोडण्यासाठी ऍसिड मध्यम-सक्रिय धातूंवर प्रतिक्रिया देते. कमी-सक्रिय असलेल्यांसह, प्रतिक्रिया डायव्हॅलेंट नायट्रोजन ऑक्साईडच्या प्रकाशनासह पुढे जाते. बहुतेकदा, एका प्रतिक्रियेमध्ये अनेक सल्फर कमी करणारे उत्पादने तयार होतात. खाली दिलेल्या ग्राफिकल परिशिष्टात प्रतिक्रियांची उदाहरणे दिली आहेत.

केंद्रित नायट्रिक ऍसिडसह प्रतिक्रिया

या प्रकरणात, नायट्रोजन ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून देखील कार्य करते. सर्व प्रतिक्रिया मिठाच्या निर्मितीसह आणि रेडॉक्स प्रतिक्रियांच्या प्रकाशनासह समाप्त होतात. रेडॉक्स प्रतिक्रियांच्या प्रवाहासाठी योजना ग्राफिकल परिशिष्टात प्रस्तावित आहेत. या प्रकरणात, कमी-सक्रिय घटकांसह प्रतिक्रिया विशेष लक्ष देण्यास पात्र आहे. आम्लांचा धातूंशी होणारा हा संवाद विशिष्ट नसतो.

धातूंची प्रतिक्रिया

अनेक जड पदार्थ असले तरी धातू आम्लांवर सहज प्रतिक्रिया देतात. हे उच्च मानक इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता असलेले घटक देखील आहेत. या निर्देशकाच्या आधारावर अनेक धातू तयार केल्या आहेत. याला इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी सिरीज म्हणतात. जर धातू हायड्रोजनच्या डावीकडे असेल तर ते सौम्य ऍसिडसह प्रतिक्रिया करण्यास सक्षम आहे.

फक्त एकच अपवाद आहे: लोह आणि अॅल्युमिनियम, त्यांच्या पृष्ठभागावर 3-व्हॅलेंट ऑक्साईड्स तयार झाल्यामुळे, गरम केल्याशिवाय ऍसिडसह प्रतिक्रिया करू शकत नाहीत. जर मिश्रण गरम केले तर, मेटल ऑक्साईड फिल्म सुरुवातीला प्रतिक्रिया देते आणि नंतर ते स्वतः ऍसिडमध्ये विरघळते. इलेक्ट्रोकेमिकल अ‍ॅक्टिव्हिटी मालिकेतील हायड्रोजनच्या उजवीकडे असलेल्या धातू अकार्बनिक आम्लावर प्रतिक्रिया देऊ शकत नाहीत, ज्यामध्ये सौम्य सल्फ्यूरिक आम्ल समाविष्ट आहे. नियमाला दोन अपवाद आहेत: हे धातू एकाग्रतेत विरघळतात आणि नायट्रिक ऍसिड आणि एक्वा रेजीया पातळ करतात. फक्त रोडियम, रुथेनियम, इरिडियम आणि ऑस्मियम हे नंतरचे विरघळले जाऊ शकत नाहीत.

ऍसिडस् ते धातूंचे गुणोत्तर

बहुतेकदा रासायनिक प्रॅक्टिसमध्ये, सल्फ्यूरिक ऍसिडसारख्या मजबूत ऍसिडचा वापर केला जातो. H 2 SO 4, हायड्रोक्लोरिक HCl आणि नायट्रोजन HNO 3 . पुढे, आम्ही विविध धातूंचा सूचीबद्ध ऍसिडशी संबंध विचारात घेतो.

हायड्रोक्लोरिक आम्ल ( एचसीएल)

हायड्रोक्लोरिक ऍसिड हे हायड्रोक्लोरिक ऍसिडचे तांत्रिक नाव आहे. हा हायड्रोजन क्लोराईड वायू पाण्यात विरघळवून प्राप्त होतो -एचसीएल . पाण्यात कमी विद्राव्यतेमुळे, सामान्य परिस्थितीत हायड्रोक्लोरिक ऍसिडची एकाग्रता 38% पेक्षा जास्त नसते. म्हणून, हायड्रोक्लोरिक ऍसिडच्या एकाग्रतेकडे दुर्लक्ष करून, जलीय द्रावणात त्याच्या रेणूंचे पृथक्करण करण्याची प्रक्रिया सक्रियपणे पुढे जाते:

HCl H + + Cl -

या प्रक्रियेत हायड्रोजन आयन तयार होतात H+ ऑक्सिडायझिंग एजंट, ऑक्सिडायझिंग म्हणून कार्य करा क्रियाकलाप मालिकेत स्थित धातू हायड्रोजनच्या डावीकडे . परस्परसंवाद खालील योजनेनुसार पुढे जातो:

मी + एचसीएलमीठ +एच 2

या प्रकरणात, मीठ एक धातूचा क्लोराईड आहे ( NiCl 2, CaCl 2, AlCl 3 ), ज्यामध्ये क्लोराईड आयनांची संख्या धातूच्या ऑक्सिडेशन स्थितीशी संबंधित आहे.

हायड्रोक्लोरिक ऍसिड एक कमकुवत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे, म्हणून व्हेरिएबल व्हॅलेन्सी असलेल्या धातूंचे ऑक्सीकरण केले जाते सर्वात कमी सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती:

फे ० → Fe 2+

सह 0 → Co2+

Ni 0 → Ni 2+

Cr 0 →Cr 2+

Mn 0 → Mn 2+ आणि इ. .

उदाहरण:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2

2│ अल 0 – 3 e- → Al 3+ - ऑक्सीकरण

3│2 H + + 2 e- → H 2 - पुनर्प्राप्ती

हायड्रोक्लोरिक ऍसिड निष्क्रिय करते शिसे ( Pb ). लीड पॅसिव्हेशन हे लीड क्लोराईडच्या निर्मितीमुळे होते, जे पाण्यात विरघळणे कठीण असते, त्याच्या पृष्ठभागावर ( II ), जे ऍसिडच्या पुढील प्रदर्शनापासून धातूचे संरक्षण करते:

Pb + 2 HCl → PbCl 2 ↓ + H 2

गंधकयुक्त आम्ल (एच 2 SO 4 )

उद्योग अतिशय उच्च एकाग्रता (98% पर्यंत) सल्फ्यूरिक ऍसिड तयार करतो. पातळ द्रावणाच्या ऑक्सिडायझिंग गुणधर्मांमधील फरक आणि धातूंच्या संदर्भात केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड लक्षात घेतले पाहिजे.

सल्फ्यूरिक ऍसिड पातळ करा

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या पातळ जलीय द्रावणात, त्यातील बहुतेक रेणू विलग होतात:

H 2 SO 4 H + + HSO 4 -

HSO 4 - H + + SO 4 2-

आयन तयार केले H+ एक कार्य करा ऑक्सिडायझिंग एजंट .

हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रमाणे, diluted सल्फ्यूरिक ऍसिड द्रावण प्रतिक्रिया देते केवळ सक्रिय धातूंसह आणि सरासरी क्रियाकलाप (हायड्रोजन पर्यंत क्रियाकलाप मालिकेत स्थित).

रासायनिक प्रतिक्रिया खालील योजनेनुसार पुढे जाते:

मेह+H2SO4(razb .) → मीठ+H2

उदाहरण:

2 Al + 3 H 2 SO 4 (dil.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

1│2Al 0 – 6 e- → 2Al 3+ -ऑक्सिडेशन

3│2 H + + 2 e- → H 2 - पुनर्प्राप्ती

व्हेरिएबल व्हॅलेन्सी असलेल्या धातूंना सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या पातळ द्रावणाने ऑक्सिडाइझ केले जाते सर्वात कमी सकारात्मक ऑक्सिडेशन स्थिती:

फे ० → Fe 2+

सह 0 → Co2+

Ni 0 → Ni 2+

Cr 0 → Cr 2+

Mn 0 → Mn 2+ आणि इ. .

आघाडी ( Pb ) सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये विरघळत नाही (जर त्याची एकाग्रता 80% पेक्षा कमी असेल) , परिणामी मीठ पासून PbSO4 अघुलनशील आणि धातूच्या पृष्ठभागावर संरक्षणात्मक फिल्म तयार करते.

केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिड

सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या एकाग्र द्रावणात (६८% पेक्षा जास्त), बहुतेक रेणू असतात. असंबद्ध स्थिती, म्हणून सल्फर ऑक्सिडायझिंग एजंट म्हणून कार्य करते , जे सर्वोच्च ऑक्सिडेशन अवस्थेत आहे ( S+6 ). एकाग्र H2SO4 सर्व धातूंचे ऑक्सिडायझेशन करते ज्यांची मानक इलेक्ट्रोड क्षमता ऑक्सिडायझिंग एजंटच्या संभाव्यतेपेक्षा कमी आहे - सल्फेट आयन SO 4 2- (0.36 V). या संदर्भात, सह केंद्रित सल्फ्यूरिक ऍसिडसह प्रतिक्रिया आणि काही कमी प्रतिक्रियाशील धातू .

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह धातूंच्या परस्परसंवादाची प्रक्रिया बहुतेक प्रकरणांमध्ये खालील योजनेनुसार पुढे जाते:

मी + एच 2 SO४ (सं.)मीठ + पाणी + कपात उत्पादन एच 2 SO 4

पुनर्प्राप्ती उत्पादने सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये खालील सल्फर संयुगे असू शकतात:

सरावाने दर्शविले आहे की जेव्हा धातू एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देते तेव्हा कमी उत्पादनांचे मिश्रण सोडले जाते, ज्यामध्ये H 2 S, S आणि SO 2. तथापि, यापैकी एक उत्पादन मुख्य प्रमाणात तयार होते. मुख्य उत्पादनाचे स्वरूप निश्चित केले जाते धातू क्रियाकलाप : क्रियाकलाप जितका जास्त असेल तितकी सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये सल्फर कमी होण्याची प्रक्रिया सखोल असेल.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिडसह वेगवेगळ्या क्रियाकलापांच्या धातूंचा परस्परसंवाद खालील चित्राद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो:

अॅल्युमिनियम (अल ) आणि लोखंड (फे ) सह प्रतिक्रिया देऊ नका थंड केंद्रित H2SO4 , दाट ऑक्साईड फिल्म्सने झाकलेले होते, परंतु जेव्हा गरम होते तेव्हा प्रतिक्रिया पुढे जाते.

Ag , Au , रु , ओएस , आरएच , Ir , पं सल्फ्यूरिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देऊ नका.

एकाग्र सल्फ्यूरिक ऍसिड आहे मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट , म्हणून, जेव्हा व्हेरिएबल व्हॅलेन्सी असलेले धातू त्याच्याशी संवाद साधतात तेव्हा नंतरचे ऑक्सिडाइझ केले जातात उच्च ऑक्सिडेशन स्थितीत पातळ ऍसिड द्रावणाच्या बाबतीत:

फे ०→ Fe 3+,

Cr 0→ Cr3+,

Mn 0→Mn 4+,

Sn 0→ Sn 4+

आघाडी ( Pb ) ला ऑक्सिडायझ करते दुहेरी विद्राव्य शिसे हायड्रोजन सल्फेटच्या निर्मितीसह स्थितीPb ( HSO 4 ) 2 .

उदाहरणे:

सक्रिय धातू

8 A1 + 15 H 2 SO 4 (सं.) →4A1 2 (SO 4) 3 + 12H 2 O + 3H 2 S

4│2 अल 0 – 6 e- → 2 Al 3+ - ऑक्सीकरण

3│ S 6+ + 8 e → S 2- - पुनर्प्राप्ती

मध्यम क्रियाकलाप धातू

2 Cr + 4 H 2 SO 4 (conc.) → Cr 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O + S

1│ 2Cr 0 – 6e →2Cr 3+ - ऑक्सीकरण

1│ S 6+ + 6 e → S 0 - पुनर्प्राप्ती

कमी सक्रिय धातू

2Bi + 6H 2 SO 4 (सं.) → Bi 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3SO 2

1│ 2Bi 0 – 6e → 2Bi 3+ –ऑक्सिडेशन

3│ S 6+ + 2 e → S 4+ - पुनर्प्राप्ती

नायट्रिक आम्ल ( HNO 3 )

नायट्रिक ऍसिडचे वैशिष्ठ्य म्हणजे रचनामध्ये नायट्रोजन समाविष्ट आहेक्र 3 - सर्वात जास्त ऑक्सिडेशन स्थिती +5 आहे आणि म्हणून मजबूत ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म आहेत. नायट्रेट आयनसाठी इलेक्ट्रोड संभाव्यतेचे कमाल मूल्य 0.96 V आहे, म्हणून नायट्रिक ऍसिड हे सल्फ्यूरिक ऍसिडपेक्षा मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. नायट्रिक ऍसिडसह धातूंच्या प्रतिक्रियांमध्ये ऑक्सिडायझिंग एजंटची भूमिका बजावली जाते N 5+ . त्यामुळे, हायड्रोजन एच 2 कधीही बाहेर उभे नाही जेव्हा धातू नायट्रिक ऍसिडशी संवाद साधतात ( एकाग्रतेची पर्वा न करता ). प्रक्रिया खालील योजनेनुसार पुढे जाते:

मी + HNO 3 मीठ + पाणी + कपात उत्पादन HNO 3

पुनर्प्राप्ती उत्पादने HNO 3 :

सहसा, जेव्हा नायट्रिक ऍसिड धातूसह प्रतिक्रिया देते, तेव्हा घट उत्पादनांचे मिश्रण तयार होते, परंतु नियम म्हणून, त्यापैकी एक प्रमुख असतो. कोणते उत्पादन मुख्य असेल हे ऍसिडच्या एकाग्रतेवर आणि धातूच्या क्रियाकलापांवर अवलंबून असते.

केंद्रित नायट्रिक ऍसिड

च्या घनतेसह ऍसिड द्रावणρ > 1.25 kg/m 3, जे संबंधित आहे
एकाग्रता > 40%. धातूच्या क्रियाकलापांची पर्वा न करता, परस्परसंवादाची प्रतिक्रिया HNO3 (सं.) पुढील योजनेनुसार पुढे जा:

मी + HNO 3 (सं.)→ मीठ + पाणी + नाही 2

नोबल धातू एकाग्र नायट्रिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देत नाहीत (Au , रु , ओएस , आरएच , Ir , पं ), आणि अनेक धातू (अल , ति , क्र , फे , कॉ , नि ) येथे कमी तापमान केंद्रित नायट्रिक ऍसिड सह passivated. वाढत्या तापमानासह प्रतिक्रिया शक्य आहे; ती वर सादर केलेल्या योजनेनुसार पुढे जाते.

उदाहरणे

सक्रिय धातू

Al + 6 HNO 3 (conc.) → Al (NO 3 ) 3 + 3 H 2 O + 3 NO 2

1│ Al 0 – 3 e → Al 3+ - ऑक्सीकरण

3│ N 5+ + e → N 4+ - पुनर्प्राप्ती

मध्यम क्रियाकलाप धातू

Fe + 6 HNO 3(conc.) → Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O + 3NO

1│ Fe 0 – 3e → Fe 3+ - ऑक्सीकरण

3│ N 5+ + e → N 4+ - पुनर्प्राप्ती

कमी सक्रिय धातू

Ag + 2HNO 3 (conc.) → AgNO 3 + H 2 O + NO 2

1│ Ag 0 – e → Ag + - ऑक्सीकरण

1│ N 5+ + e → N 4+ - पुनर्प्राप्ती

नायट्रिक ऍसिड पातळ करा

पुनर्प्राप्ती उत्पादन एक सौम्य उपाय मध्ये नायट्रिक ऍसिड अवलंबून असते धातू क्रियाकलाप प्रतिक्रिया मध्ये सहभागी:

उदाहरणे:

सक्रिय धातू

8 Al + 30 HNO 3 (दिल.) → 8Al(NO 3) 3 + 9H 2 O + 3NH 4 NO 3

8│ Al 0 – 3e → Al 3+ - ऑक्सीकरण

3│ N 5+ + 8 e → N 3- - पुनर्प्राप्ती

नायट्रिक ऍसिड कमी करताना सोडलेला अमोनिया ताबडतोब जास्त नायट्रिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देतो, एक मीठ तयार करतो - अमोनियम नायट्रेट NH4NO3:

NH 3 + HNO 3 → NH 4 NO 3.

मध्यम क्रियाकलाप धातू

10Cr + 36HNO 3(दि.) → 10Cr(NO 3) 3 + 18H 2 O + 3N 2

10│ Cr 0 – 3 e → Cr 3+ - ऑक्सीकरण

3│ 2 N 5+ + 10 e → N 2 0 - पुनर्प्राप्ती

वगळता आण्विक नायट्रोजन ( N 2 ) जेव्हा मध्यवर्ती क्रियाशील धातू सौम्य नायट्रिक ऍसिडशी संवाद साधतात तेव्हा ते समान प्रमाणात तयार होतात नायट्रिक ऑक्साईड ( I) - N 2 O . प्रतिक्रिया समीकरणात तुम्हाला लिहावे लागेल या पदार्थांपैकी एक .

कमी सक्रिय धातू

3Ag + 4HNO 3(dil.) → 3AgNO 3 + 2H 2 O + NO

3│ Ag 0 – e → Ag + - ऑक्सीकरण

1│ N 5+ + 3 e → N 2+ - पुनर्प्राप्ती

"एक्वा रेजीया"

“रॉयल वोडका” (पूर्वी ऍसिडला वोडका असे म्हटले जायचे) हे नायट्रिक ऍसिडचे एक खंड आणि एकाग्र हायड्रोक्लोरिक ऍसिडचे तीन ते चार खंडांचे मिश्रण आहे, ज्यामध्ये ऑक्सिडायझिंग क्रिया खूप जास्त आहे. असे मिश्रण काही कमी-सक्रिय धातू विरघळण्यास सक्षम आहे जे नायट्रिक ऍसिडसह प्रतिक्रिया देत नाहीत. त्यापैकी "धातूंचा राजा" - सोने आहे. "रेजिया वोडका" चा हा परिणाम नायट्रिक ऍसिड हायड्रोक्लोरिक ऍसिडचे ऑक्सिडायझेशन करून, मुक्त क्लोरीन सोडतो आणि नायट्रोजन क्लोरोक्साइड तयार करतो या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे. III ), किंवा नायट्रोसिल क्लोराईड - NOCl:

HNO 3 + 3 HCl → Cl 2 + 2 H 2 O + NOCl

2 NOCl → 2 NO + Cl 2

सोडण्याच्या क्षणी क्लोरीनमध्ये अणू असतात. अणु क्लोरीन एक मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे, जे "रेजिया वोडका" ला अगदी अक्रिय "उदात्त धातू" वर देखील परिणाम करू देते.

सोने आणि प्लॅटिनमच्या ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया खालील समीकरणांनुसार पुढे जातात:

Au + HNO 3 + 4 HCl → H + NO + 2H 2 O

3Pt + 4HNO3 + 18HCl → 3H2 + 4NO + 8H2O

Ru, Os, Rh आणि Ir साठी "एक्वा रेजीया" कार्य करत नाही.

ई.ए. नुडनोव्हा, एम.व्ही. अँड्रुखोवा