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Säure - Base - Reaktionen

Seite 49. Gewinnung der Schwefelsäure 47. Die verdünnte Schwefelsäure

48. Eigenschaften der konzentrierten Schwefelsäure - Verwendung

Eigenschaften.

Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! Vorsichtsmaßnahmen beim Arbeiten mit konz. Schwefelsäure beachten! SChutzscheibe, Schutzkleidung, Schutzbrille.
Übergieße in einem Reagenzglas Zucker, Holz, Baumwollstoff, Papier mit konz. Schwefelsäure.
Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! Schutzbrille!
Gieße in einen Kolben mit etwas Wasser langsam unter Umrühren konz. Schwefelsäure. Temperaturkontrolle!
Reine Schwefelsäure ist eine ölige Flüssigkeit mit einem relativ hohen Siedepunkt.

Reine Schwefelsäure ist eine schwere, ölige Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 338°C. Neben den allgemeinen Säureeigenschaften, die wir bereits kennengelernt haben, zeigt die Schwefelsäure einige hervorstechende Eigenschaften.

Auf viele organische Stoffe wirkt konz. Schwefelsäure verkohlend und zersetzend, indem sie daraus Wasser abspaltet.

C6H12O6 H2SO4 6C + 6H2O
Traubenzucker   Kohlenstoff   Wasser

Schwefelsäure reißt begierig Wassermoleküle an sich. Wegen der damit verbundenen Wärmeentwicklung kommt es auch beim Verdünnen mit Wasser zu einer beträchtlichen Temperatursteigerung. Achte also darauf: nie das Wasser in die Säure schütten, sonst kann die Flüssigkeit zu sieden anfangen und herausspritzen; u. U. springt sogar das Glas! Die wasserentziehende (= hygroskopische) Wirkung der konz. Schwefelsäure wird im Labor zum Trocknen von Gasen in Waschflaschen und von feuchten Präparaten in Exsikkatoren ausgenutzt.

48.1 Exsikkator. Als wasserentziehendes Mittel werden neben konz. Schwefelsäure eine Reihe anderer Verbindungen benützt
48.2 Waschflasche. Beim durchleiten eines Gases wird diesem Wasserdampf entzogen.
48.3 Einwirkung von konz. Schwefelsäure auf Zucker. Links Beginn, rechts Ende des Versuchs.

Konzentrierte Schwefelsäure und Edelmetalle.

Bei der Einwirkung von konz. Schwefelsäure auf Kupfer entsteht Schwefeldioxid und schwarzes Kupferoxid, das sich beim Verdünnen in Wasser mit blauer Farbe löst. Dabei spielt sich ein Redoxvorgang ab.

Reduktion: H2SO4 H2O + SO2 ↑ + <O>
     
Oxidation: Cu + <O> CuO
        Kupferoxid (schwarz)
CuO + 2H+(aq) + SO42–(aq) Cu2+(aq) + SO42–(aq) + H2O
        Kupfersulfat (in Wasser blau)    

Im Gegensatz zu verd. Schwefelsäure und konz. Salzsäure wirkt die konz. Schwefelsäure oxidierend. Aufgrund dieser Eigenschaften löst sie die meisten Edelmetalle (ausgenommen Gold und Platin) auf.

Verwendung.

Die große Bedeutung der Schwefelsäure, die aus den Produktionszahlen hervorgeht, beruht auf ihrer vielseitigen Verwendung. Sie dient zur Herstellung von Düngemitteln und Beizmitteln, wird in der Textilindustrie, bei der Mineralölraffination und für Akkumulatoren gebraucht und dient zur Herstellung von Sulfaten. Die Schwefelsäure war lange Zeit ein Maßstab für die wirtschaftliche Bedeutung der Chemieproduktion eines Landes. Sie ist darin heute teilweise von der Chlorerzeugung abgelöst worden.

Reine Schwefelsäure ist hygroskopisch = wasserentziehend.
Zu Kupferspänen tropft man konz. Schwefelsäure. Geruch! Kontrollversuch mit verd. Schwefelsäure und konz. Salzsäure! Evtl. erwärmen!
Konz. Schwefelsäure wirkt oxidierend; dabei wird sie zu SO2 reduziert.
Verwendung: zur Herstellung von Düngemitteln, Textilfasern, Farbstoffen, Arzneimitteln, Sulfaten, Akku - Säure.
Einsatzgebiete der Schwefelsäure
48.4 Einsatzgebiete der Schwefelsäure. Produktion über 5 Mio. t.
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