Thông tin chi tiết

Axit Sulfuric – H2SO4

Tính chất vật lý:

Mặc dù có thể sản xuất axít sulfuric 100%, nhưng nó sẽ mất SO₃ ở điểm sôi để tạo ra axít 98,3%. Axít 98% cũng ổn định hơn khi lưu trữ, vì nó là dạng thông thường của axít sulfuric đậm đặc. Các nồng độ khác của axít sulfuric được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Một số nồng độ phổ biến là:

• 10%, axít sulfuric loãng dùng trong phòng thí nghiệm.
• 33,5%, axít cho ắc quy (sử dụng trong các ắc quy axít-chì)
• 62,18%, axít trong bể (chì) hay để sản xuất phân bón
• 77,67%, axít trong tháp sản xuất hay axít Glover.
• 98%, đậm đặc

Cũng có nhiều loại cấp độ tinh khiết khác nhau. Loại H₂SO₄ kỹ thuật là không tinh khiết và thường có màu. Nhưng nó thích hợp cho việc sản xuất phân bón. Loại tinh khiết như loại US Pharmacopoeia (USP) được sử dụng để sản xuất các loại dược phẩm và thuốc nhuộm.

Khi có SO₃(khí) nồng độ cao được bổ sung vào axít sulfuric, thì H₂S₂O₇ được tạo ra. Nó được gọi là axít sulfuric bốc khói hay ôleum. Hoặc ít thông dụng hơn là axít Nordhausen. Nồng độ của ôleum hoặc được biểu diễn theo % SO₃ (gọi là % ôleum). Hoặc như là “% H₂SO₄ (lượng được tạo thành nếu đã bổ sung thêm nước H₂O); các nồng độ chủ yếu là 40% ôleum (109% H₂SO₄) và 65% ôleum (114,6% H₂SO₄). H₂S₂O₇ tinh khiết trên thực tế là một chất rắn có nhiệt độ nóng chảy là 36 °C.

Tính chất hóa học: 

Phản ứng ngậm nước (hyđrat hóa) của axít sulfuric là một phản ứng tỏa nhiệt cao. Nếu nước được thêm vào axít sulfuric đậm đặc thì nó bị sôi và bắn ra rất nguy hiểm. Do vậy, khi pha loãng axít phải thêm axít vào nước chứ không phải thêm nước vào axít. Hiện tượng này xảy ra là do tỷ trọng tương đối của hai chất lỏng. Trong khi nước có tỷ trọngthấp hơn axít sulfuric nên sẽ có xu hướng nổi lên trên. Phản ứng này nói chính xác hơn là phản ứng tạo ra các ion hiđrôni, như sau:

H₂SO₄ + H₂O → H₃O⁺ + HSO₄^–.

Sau đó:

HSO₄^– + H₂O → H₃O⁺ + SO₄^2-

Do sự hyđrat hóa của axít sulfuric là phản ứng thuận xét theo nhiệt động lực học (ΔH = 880 kJ/mol). Axít sulfuric là một chất hấp thụ nước rất tốt, và nó được sử dụng trong sản xuất nhiều loại hoa quả khô. Ái lực của axít sulfuric đối với nước là đủ mạnh để chiếm lấy các nguyên tử hiđrô và ôxy từ các hợp chất chứa chúng. Ví dụ, đường glucoza(C₆H₁₂O₆) sẽ bị axít sulfuric đậm đặc hút nước tạo ra cacbon nguyên tố và dung dịch axít sẽ loãng ra một chút: C₆H₁₂O₆ → 6C + 6H₂O.

Mang tính chất của một axít, axít sulfuric phản ứng với phần lớn các bazơ để tạo ra muối sulfat tương ứng. Ví dụ, sulfat đồng(II), một muối màu xanh lam quen thuộc của đồng được sử dụng trong mạ điện và làm thuốc diệt nấm. Được điều chế bằng phản ứng của ôxít đồng (II) với axít sulfuric:

CUO + H₂SO₄ → CUSO₄ + H₂O

Axít sulfuric cũng có thể sử dụng để đẩy các axít yếu hơn ra khỏi muối của chúng, ví dụ natri axetat tạo ra axít axetic:

H₂SO₄ + CH₃COONA → NAHSO₄ + CH₃COOH