H2SO4 là chất gì? Tính chất & Ứng dụng axit sunfuric trong đời sống
H2SO4 là một axit vô cơ có tên gọi là axit sunfuric. Có thể nói rằng đây là loại hóa chất được sử dụng phổ biến hàng đầu hiện nay, được mệnh danh là “king of chemicals”. Cùng Hoabico tìm hiểu các tính chất cũng như ứng dụng cụ thể của nó tại bài viết dưới đây nhé.
Axit Sunfuric là gì? Cấu tạo phân tử của H2SO4
#1. H2SO4 là gì?
Axit Sunfuric là tên gọi chính của hóa chất H2SO4, tên gọi này bắt nguồn từ tiếng Pháp là acide sulfurique.
Là một axit vô cơ gồm các nguyên tố lưu huỳnh, oxy và hydro. Là một chất lỏng không màu, không mùi và sánh, hòa tan trong nước, trong một phản ứng tỏa nhiệt cao.
Nặng gấp 2 lần so với nước (H2SO4 98% có D = 1,84g/cm3).
Hiện tại thì chưa có ghi nhận nào cho thấy H2SO4 nguyên chất tinh khiết, bởi áp lực rất lớn giữa nước và axit sunfuric. Nó còn là thành phần của mưa axit.
– Công thức phân tử là: H2SO4.
– Công thức cấu tạo H2SO4:
#2. Cấu trúc phân tử H2SO4
Tính chất của Axit sunfuric (H2SO4)
#1. Tính chất vật lý
– Là chất lỏng không màu, dạng sánh hơi nhớt, nặng hơn nước, khó bay hơi, tan vô hạn trong nước.
– Ở dạng đặc hút nước mạnh và tỏa rất nhiều nhiệt, do đó trong quá trình pha loãng, nên đổ axit từ từ vào nước (không làm ngược lại), bởi H2SO4 sẽ gây bỏng.
– Có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.
#2. Tính chất hóa học
2.1 Đối với Axit sunfuric loãng
H2SO4 là một axit mạnh, dù là ở nồng độ loãng thì nó cũng mang đầy đủ các tính chất hóa học của 1 axit đó là:
– Làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.
– Phản ứng với các kim loại đứng trước Hidro (trừ Pb) tạo muối sunfat.
Phương trình minh họa:
2Al + 3H2SO4loãng → Al2(SO4)3 + 3H2↑
– Phản ứng với oxit bazơ tạo muối mới (trong muối kim loại giữ nguyên giá trị) và nước.
Phương trình minh họa:
AlO + H2SO4 loãng → AlSO4 + H2O
– Phản ứng với bazo tạo nước và muối mới.
Phương trình:
NaOH + H2SO4 loãng → NaHSO4 + H2O
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4
– Phản ứng với muối tạo muối mới và axit mới.
Phương trình:
Na2CO3 + H2SO4 loãng → Na2SO4 + H2O + CO2
2.2 Đối với Axit sunfuric đặc
Đây là hợp chất có axit và oxi hóa rất mạnh, minh chứng cụ thể được thể hiện rõ nhất ở các thí nghiệm dưới đây:
– Tác dụng với kim loại: cho Axit Sunfuric đặc tác dụng với mảnh kim loại Cu tạo dung dịch màu xanh và có khí bay ra, mùi sốc.
Phương trình phản ứng:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
– Tác dụng với phi kim: cho H2SO4 đặc tác dụng với nguyên tố phi kim như Cacbon (C) và Lưu Huỳnh (S) tạo thành oxit phi kim và nước, giải phóng khí SO2.
Phương trình phản ứng:
S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2↑
– Tác dụng với các chất khử khác: cho H2SO4 tác dụng với chất khử (FeO, FeSO4) tạo thành muối và nước, giải phóng khí SO2.
Phương trình phản ứng:
2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O
2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O
– Tính háo nước đặc trưng: cho H2SO4 vào cốc đựng đường, phản ứng kết thúc, đường trong cốc chuyển màu đen và sôi trào
Phương trình phản ứng:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O
Axit sunfuric tồn tại ở mấy dạng?
Loại hóa chất này tồn tại ở nhiều dạng, tùy vào mục đích sử dụng, cụ thể như là:
– Có tới 98% tồn tại ở dạng axit đậm đặc
– Dạng loãng dùng trong phòng thí nghiệm thường là chỉ chiếm 10%.
– H2SO4 dùng cho ắc quy chiếm khoảng 33,5%
– Có khoảng 77,67% được dùng trong tháp sản xuất hay axit glover
– Dùng trong sản xuất phân bón chiếm hàm lượng là 62,18%.
Điều chế Axit sunfuric (H2SO4)
Do nhu cầu sử dụng cao nên người ta cũng đã nghiên cứu để có được nhiều hóa chất này nhất có thể. Dưới đây là một số cách điều chế phổ biến mà bạn nên biết:
Toàn bộ quá trình điều chế:
FeS2 hoặc S → SO2 → SO3 → H2SO4
Các bước cụ thể để mọi người quan sát cũng như hiểu rõ hơn như sau:
– Đầu tiên là đốt cháy quặng pirit sắt:
4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3
– Tiếp đến là Oxi hóa SO2 bằng oxi trong điều kiện 400- 5000C với chất xúc tác là V2O5:
2SO2 + O2 → 8SO3
– Axit sunfuric đặc kết hợp với SO3 tạo thành oleum có công thức tổng quát là:
H2SO4.nSO3: nSO3 + H2SO4 → H2SO4 .nSO3
– Dùng lượng nước vừa đủ để pha loãng oleum thành axit sunfuric:
H2SO4 .nSO3 + (n+1) H2O→ (n+1)H2SO4
Ứng dụng của Axit sunfuric trong đời sống
Trong đời sống thì axit sunfuric có rất nhiều ứng dụng, đặc biệt là dùng nhiều trong công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác. Ngoài ra còn được sử dụng phổ biến trong sản xuất phân bón, chất tẩy rửa tổng hợp, sản xuất tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu.
Cụ thể như sau:
#1. Trong xử lý nước thải
Axit sunfuric là hợp chất dùng để sản xuất nhôm hidroxit- chất dùng trong các nhà máy để xử lý nước nhằm lọc các tạp chất, cải thiện mùi vị, trung hòa pH, và đặc biệt là dùng để loại bỏ các ion Mg2+, Ca2+ có trong nước thải .
Với đặc điểm này, Axit sunfuric còn thường được ứng dụng xử lý nước cho hồ bơi, làm sạch nước hay diệt rêu tảo khuẩn có trong nước sau thời gian dài sử dụng.
Đặc biệt lưu ý: axit sunfuric là loại hóa chất rất nguy hiểm, có thể ăn mòn gây bỏng rộp da. Do đó mà khi sử dụng bắt buộc phải trang bị đầy đủ các dụng cụ chuyên dụng, đồ bảo hộ như mặt nạ phòng độc cá nhân, khẩu trang, găng tay, tủ hút khi pha chế…
#2. Sản xuất hóa chất
Axit Sunfuric (H2SO4) có ứng dụng rất phổ biến, người ta thường dùng nó để sản xuất một số axit quan trọng như: axit photphoric axit, hydrochloric, axit nitric và nhiều hóa chất công nghiệp khác.
#3. Trong sản xuất công nghiệp
Một số thống kê đã chỉ ra rằng, mỗi năm có khoảng 160tr tấn H2SO4 được sử dụng. Nhiều nhất là trong ngành luyện kim, chất dẻo, giấy, sợi,…
– Dùng trong sản xuất kim loại kẽm, đồng, làm sạch bề thép, dụng dịch tẩy gỉ.
– Sản xuất nhôm sunfat, muối sunfat, chất tẩy rửa kim loại, chế tạo thuốc nhuộm, chất dẻo, thuốc nổ và dược phẩm.
– Kết hợp với nước dùng làm chất điện giải trong ắc quy, axit chì,…
#4. Trong sản xuất phân bón
Một số tài liệu cho thấy, có khoảng 60% sản lượng axit sunfuric toàn thế giới được dùng để sản xuất axit photphoric- hợp chất để sản xuất phân photphat, amoni photphat, canxi dihydrogen photphat, amoni sunfat.
#5. Trong phòng thí nghiệm
Được dùng để điều chế các axit khác yếu hơn như HNO3, HCl.
Tính dẫn điện và tính phân cực của axit sunfuric
Axit sunfuric ở dạng khan là một chất lỏng phân cực, hằng số điện môi khoảng 100. Nó có thể phân ly bằng cách tự proton hóa chính nó, đây được gọi là quá trình là tự proton hóa.
Phương trình thể hiện:
2 H2SO4 → H3SO4+ + HSO4−
Lưu ý khi sử dụng và bảo quản axit sunfuric
Axit H2SO4 được biết đến là hóa chất độc nên việc sử dụng cũng như bảo quản cần hết sức cẩn trọng để đảm bảo an toàn cho chính mình.
#1. Lưu ý khi sử dụng H2SO4
– Đeo găng tay dày dặn, đạt tiêu chuẩn an toàn.
– Mặc đầy đủ quần áo bảo hộ.
– Khi sử dụng kính và mũ đầy đủ.
– Không đi chân trần hay dép lê mà phải dùng giày bảo hộ hoặc ủng.
– Tuyệt đối không xử lý nó trên băng ghế mở.
– Tuyệt đối không đổ ra khỏi chai chứa.
– Tuyệt đối không pipette ra với miệng.
– Phải dùng pipet thủy tinh dày với nút cao su.
– Tuân thủ theo đúng những gì chỉ dẫn trên nhãn sản phẩm.
– Tuyệt đối không đổ nước thẳng vào chai chứa để tẩy rửa.
– Khi pha loãng H2SO4, tuyệt đối không đổ nước vào axit mà đổ từ từ axit vào nước.
– Khi đun nóng, H2SO4 sẽ giải phóng SO2 và SO3, đây là những loại khí rất độc hại, nên hãy trang bị mặt nạ phòng độc nếu đun nóng với số lượng lớn.
#2. Lưu ý khi bảo quản
– Lưu trữ bằng bồn hoặc phuy nhựa.
– Không đựng bằng thùng kim loại, bởi tính axit mạnh của hóa chất này sẽ làm oxy hóa gây ăn mòn kim loại.
– Đậy kín nắp, để ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
– Không để axit gần nơi chứa bazơ hoặc chất khử.
– Tránh bảo quản chung với các kim loại nặng, kim loại nhẹ, các chất có tính axit như HCl, Axit Nitric bởi nó sẽ gây cháy nổ.
Mua axit sunfuric xử lý nước bể bơi ở đâu?
Để đảm bảo chất lượng, hiệu quả sử dụng cũng như độ an toàn cho người dùng thì bạn nhất định phải mua sản phẩm của nhà cung cấp uy tín.
Hoabico là đơn vị chuyên cung cấp thiết bị bể bơi và các loại hóa chất bể bơi, trong đó có axit sunfuric(H2SO4) được dùng như loại hóa chất xử lý nước bể bơi chuyên dụng với cam kết hàng công ty 100%.
Với hơn 5 năm có mặt trên thị trường bể bơi, chuyên phân phối các loại hóa chất thì chúng tôi cam kết hàng có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, được hướng dẫn sử dụng bởi đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn và kinh nghiệm dày dặn.
Hàng luôn có sẵn tại kho bãi rộng lớn đảm bảo cung cấp sỉ lẻ các loại.
Trên đây là thông tin đầy đủ nhất về hóa chất H2SO4 mà Hoabico gửi đến bạn đọc, mong rằng sẽ giúp ích cho bạn đọc. Hãy liên hệ ngay cho chúng tôi theo số Hotline: 0961.265.368 để được tư vấn chi tiết.
Nội dung: Hoabico.com