- Олеум
-
Серная кислота Общие Систематическое наименование серная кислота Химическая формула H2SO4 Физические свойства Состояние (ст. усл.) жидкость Отн. молек. масса 98,082 а. е. м. Молярная масса 98,082 г/моль Плотность 1,8356 г/см³ Термические свойства Температура плавления -10,38*С °C Температура кипения 279,6*С °C Температура воспламенения не воспламеняется °C Удельная теплота плавления 10,73 Дж/кг Химические свойства pKa -3 Растворимость в воде смешивается г/100 мл Оптические свойства Показатель преломления 1.397 Структура Дипольный момент 2.72 Д Классификация Рег. номер CAS 7664-93-9 Регистрационный номер EC 231-639-5 RTECS WS5600000 Безопасность ЛД50 510 мг/кг Токсичность О́леум (лат. Oleum) — раствор серного ангидрида SO3 в 100%-й серной кислоте H2SO4.
xSO3·H2O или H2SO4·xSO3 или H2S2O7;
Олеум представляет собой вязкую маслянистую бесцветную жидкость или легкоплавкие кристаллы, которые, однако, могут приобретать самые различные оттенки вследствие наличия примесей. На воздухе «дымит», реагирует с водой с выделением очень большого количества тепла. Концентрация серного ангидрида может варьировать в очень широких пределах: от единиц до десятков процентов. Олеум по сравнению с концентрированной серной кислотой обладает ещё большим водоотнимающим и окислительным действием. Олеум содержит также пиросерные кислоты, получающиеся по реакциям:
Содержание
Физические свойства
Температура кипения водных растворов серной кислоты повышается с ростом ее концентрации и достигает максимума при содержании 98,3 % H2SO4.
Свойства водных растворов серной кислоты и олеума Содержание % по массе Плотность при 20 ℃, г/см³ Температура плавления, ℃ Температура кипения, ℃ H2SO4 SO3 (свободный) 98 - 1,8365 0,1 332,4 100 - 1,8305 10,4 296,2 104,5 20 1,8968 −11,0 166,6 109 40 1,9611 33,3 100,6 113,5 60 2,0012 7,1 69,8 118,0 80 1,9947 16,9 55,0 122,5 100 1,9203 16,8 44,7 Температура кипения олеума с увеличением содержания SO3 понижается. При увеличении концентрации водных растворов серной кислоты общее давление пара над растворами понижается и при содержании 98,3 % H2SO4 достигает минимума. С увеличением концентрации SO3 в олеуме, общее давление пара над ним повышается. Давление пара над водными растворами серной кислоты и олеума можно вычислить по уравнению:
величины коэффициентов А и В зависят от концентрации серной кислоты. Пар над водными растворами серной кислоты состоит из смеси паров воды, H2SO4 и SO3, при этом состав пара отличается от состава жидкости при всех концентрациях серной кислоты, кроме соответствующей азеотропной смеси.
С повышением температуры усиливается диссоциация:
Уравнение температурной зависимости константы равновесия:
При нормальном давлении степень диссоциации: 10⁻⁵ (373 К), 2,5 (473 К), 27,1 (573 К), 69,1 (673 К).
Плотность 100%-ной серной кислоты можно определить по уравнению:
С повышением концентрации растворов серной кислоты их теплоемкость уменьшается и достигает минимума для 100%-ной серной кислоты, теплоемкость олеума с повышением содержания SO³ увеличивается.
При повышении концентрации и понижении температуры теплопроводность λ уменьшается:
где С — концентрация серной кислоты, в %.
Максимальную вязкость имеет олеум H₂SO₄·SO₃, с повышением температуры η снижается. Электрическое сопротивление серной кислоты минимально при концентрации 30 и 92 % H2SO4 и максимально при концентрации 84 и 99,8 % H₂SO₄. Для олеума минимальное ρ при концентрации 10 % SO₃. С повышением температуры ρ серной кислоты увеличивается. Диэлектрическая проницаемость 100%-ной серной кислоты 101 (298,15 К), 122 (281,15 К); криоскопическая постоянная 6,12, эбулиоскопическая постоянная 5,33; коэффициент диффузии пара серной кислоты в воздухе изменяется в зависимости от температуры; D = 1,67·10⁻⁵T3/2 см²/с.
Стандарты
Согласно ГОСТу олеум является разновидностью серной кислоты и бывает техническим и улучшенным по виду:
Настоящий стандарт распространяется на техническую серную кислоту следующих видов: контактную (улучшенную и техническую); олеум (улучшенный и технический); башенную и регенерированную.
Коды ОКП технической серной кислоты приведены в табл. Коды ОКП Вид кислоты Олеум: - улучшенный 21 2111 0600 технический 21 2111 0650 Применение
Применяется в промышленности при производстве серной кислоты, капролактама и многих других веществ. В органической химии применяется как сульфирующий, водоотнимающий или окисляющий реагент.
Особенности экспериментальной работы
Олеум — крайне едкое вещество: оставляет сильные ожоги на коже, быстро разъедает многие материалы, за исключением наименее реакционноспособных. Тем не менее, вследствие эффекта пассивации может храниться в стальных ёмкостях. Олеум нельзя разбавлять водой или выливать его в воду, из-за сильно экзотермической реакции. Разбавление олеума производится прибавлением его к серной кислоте. При приливании в воду жидкость закипает, образуя туман из серной кислоты.
Категории:- Сульфаты
- Неорганические вещества
- Ядовитые вещества
Wikimedia Foundation. 2010.