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Schwefelsäure - 3.Version - Referat
Schwefelsäure
Eigenschaften
Konzentrierte Schwefelsäure ist eine farblose und ölige Flüssigkeit. Ihre Dichte ist größer als die des Wassers. Sie beträgt 1,84 g/cm3. Bei 338°C beginnt sie zu sieden. Als starke anorganische Säure zählt sie zu den Mineralsäuren. Konzentrierte Schwefelsäure ist auch ein starkes Oxidationsmittel. Da Schwefelsäure hygroskopisch wirkt, kann sie zum trocknen von Gasen und Flüssigkeiten verwendet werden. Sie ist in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar.
Konzentrierte Schwefelsäure kann zu starken Verletzungen führen da sie stark ätzend ist. Deshalb beim Arbeiten mit Schwefelsäure stets Schutzbrille und Schutzkleidung tragen!
Reaktion von Schwefelsäure mit Wasser
Man darf niemals Wasser in konzentrierte Schwefelsäure geben, da Wasser eine geringere Dichte hat und sich nicht vermischen, sonder schwimmen würde.
Man muss erst Wasser und dann die Schwefelsäure in ein Gefäß geben. Die Verdünnungsregel lautet:
Niemals Wasser auf die Säure, sonst passiert das Ungeheure!
Bei der Herstellung von einer Schwefelsäurelösung kommt es zu einer exothermen Reaktion. Es wird eine hohe Menge an Wärme frei.
Leitfähigkeit:
Wenn man die Leitfähigkeit bei verschieden konzentrierten Schwefelsäurelösungen betrachtet, bemerkt man , dass die Leitfähigkeit zunimmt bei zunehmender Verdünnung ,doch bei weiterer Verdünnung wieder abnimmt.
Erklärung:
Wenn man zu der reinen Schwefelsäure Wasser hinzu gibt, reagieren immer mehr Säuremoleküle mit Wassermolekülen. Es entsteht Hydrogensulfat.
Die Konzentration der Ionen nimmt zu, so wie auch ihre Leitfähigkeit. Wenn die meisten Säuremoleküle reagiert haben, wird durch Wasserzugabe die Lösung nur noch verdünnt.
Gewinnung
Schwefelsäure wird nach dem Vitrolverfahren und dem Bleikammerverfahren, Kontaktverfahren und dem Doppelkontaktverfahren hergestellt.
Das älteste Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure, ist das Vitrolverfahren. Es wurde schon im frühen 13. Jahrhundert von Alchimisten verwendet.
-Kontaktverfahren:
Wird im Labor verwendet. Schwefel wird unter Luftzufuhr erhitzt. Dieses Gemisch wird über einen Katalysatorschicht geleitet. Beim Erhitzen bildet sich an den Katalysator ein weißer rauch von Schwefeltrioxid. Wenn Schwefeltrioxid mit Wasser reagiert entsteht Schwefelsäure.
Gebrauch von Schwefelsäure
Schwefelsäure ist eine der am häufigsten produzierten Chemikalien. 1997 wurden weltweit mehr als 130 Millionen Tonnen hergestellt. Man kann Schwefelsäure für vielerlei verwenden z.B. :
- Für Akkubatterien
- Für Düngemittel
- Als Lebensmittelzusatzstoff
- Usw.
Sulfite und Sulfate
Sulfate:
Sind Salze, Verbindungen die aus Schwefel- und Metallatomen bestehen. Sie besitzen ein Sulfitanion (So4-) und ein Metallkation.
Sulfate binden vier Sauerstoffatome.
Beispiele für Sulfate:
CaSo4- Caliumsulfat (Gibs)
FeSo4- Eisensulfat (Grünsalz)
Sulfate sind ebenfalls Im Wasser enthalten.
Sulfite:
Sind Salze, Verbindungen die aus Schwefelsäure- und Matallatomen bestehen. Sie reagieren wie auch Sulfate nur mit unedlen Metallen. Sie besitzen ein Sulfitanion (So3-) und ein Metallkation.
Sulfite binden drei Sauerstoffatome.
Beispiele für Sulfite:
Na2So3 Natriumsulfit (dient als Konservierungsmittel für Lebensmittel)
Versuch mit Schwefelsäure
Aufbau:
Man gibt auf den, der mit Wasser versetzten wird, konzentrierte Schwefelsäure und rührt leicht um.
Beobachtung:
Der Zucker wird flüssig, Die Flüssigkeit wird Schwarz. Es entstehen Gase und das Becher glas wird warm. Der Zucker quillt als schwarze Masse auf.
Erklärung:
Aus Stoffen wie Zucker und Holz, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in gebundener Form enthalten, spaltet konzentrierte Schwefelsäure Wasser ab. Zurück bleibt Kohlenstoff. Zurück bleibt Kohlenstoff (exotherme Reaktion)
Schwefelsäure ist stark wasserentziehend. (wirkt hygroskopisch)
Kommentare zum Referat Schwefelsäure - 3.Version:
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