硫酸的结构式是什么?
硫酸的结构式是:HSO。一种无机化合物,化学式是H2SO4,硫的最重要的含氧酸。
无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。
存在情况:
酸雨中含有硫酸,酸雨中的二氧化硫(SO2)与大气中的水反应,生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸又被大气中的氧气氧化,生成硫酸,随雨水落到地面 ,引起酸性土壤的形成。改良酸性土壤通常用碱性物质进行中和。
自然界中,很多含硫的矿物质,例如硫化亚铁,在发生氧化反应后形成硫酸,所形成的液体为高度酸性,能氧化残留的金属物,释出有毒的气体。在生物界,有一种海蛞蝓(Notaspidean pleurobranchs)也能喷射含硫酸的分泌物来御敌。
以上内容参考:百度百科——硫酸
硫酸根的空间构型是正四面体结构。硫原子位于正四面体的中心点上,硫原子以sp3杂化轨道成键,硫原子位于四面体的中心位置上,而四个氧原子则位于它的四个顶点,一组S-O-S键的键角为109°28',S-O键的键长为1.49pm。
硫酸根离子的结构说法不一。根据高等教育出版社出版的无机化学第四版下册p503-505,SO₄²⁻离子呈正四面体结构,其中S-O键键长为149pm,有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。
硫酸根概括
硫酸根,也可称为硫酸根离子,S原子采用sp3杂化,离子呈正四面体结构,硫原子位于正四面体体心,4个氧原子位于正四面体四个顶点。有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。存在于硫酸水溶液,硫酸盐、硫酸氢盐等的固体及水溶液中。
■中文名称:硫酸
■英文名称:sulfuric acid
■分子式:H2SO4
■CAS登录号:7664-93-9
■EINECS 登录号231-639-5
■分子相对质量: 98.08
■成分/组成信息:硫酸 98.0%(浓)
■中心原子杂化方式:sp3
■结构式
O
‖
H-O-S-O-H
↓
O
[编辑本段]【化学品性质】
■浓硫酸
◆物理性质
纯硫酸是一种无色无味油状液体。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84g·cm-3,其物
质的量浓度为18.4mol·L-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶
解时放出大量的热,因此浓硫酸稀释时应该“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。” 若将浓硫酸中继续通入
三氧化硫,则会产生"发烟"现象,这样超过98.3%的硫酸称为"发烟硫酸"
吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大,这是因为浓硫酸 具有吸水性。
⑴就硫酸而言,吸水性是浓硫酸的性质,而不是稀硫酸的性质。
⑵浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量 的热:H2SO4 + nH2O == H2SO4·nH2O,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性 质。
⑶浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4· 5H2O、Na2CO3·10H2O)中的水。
◆化学性质
◎1.脱水性
⑴就硫酸而言,脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性且脱水性很强。
浓硫酸的腐蚀性⑵脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分
子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。
⑶可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有
机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。
浓硫酸 如C12H22O11===12C + 11H2O
◎2.强氧化性
⑴跟金属反应
①常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。
②加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2
Cu + 2H2SO4(浓) ==== CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
2Fe + 6H2SO4(浓) ==== Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
⑵跟非金属反应
热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这
类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。
C + 2H2SO4(浓) ==== CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
S + 2H2SO4(浓) ==== 3SO2↑ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) ==== 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
⑶跟其他还原性物质反应
浓硫酸具有强氧化性,实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体不能选用浓硫酸。
H2S + H2SO4(浓) ==== S↓ + SO2↑ + 2H2O
2HBr + H2SO4(浓) ==== Br2↑ + SO2↑ + 2H2O
2HI + H2SO4(浓) ==== I2↑ + SO2↑ + 2H2O
◎3。吸水性
就硫酸而言,吸水性有很多用处,比如很多的气体都可以用浓硫酸来干燥。它是良好的干燥剂。
这个与脱水性有很大的不同:脱水性一般反应前没有水,而是H、O元素以个数比2:1的形式形成水,从有机物中出来。
而吸水性则是反映前就有水,只是在此过程中硫酸做了一个干燥剂的作用。如:
CuSO4·5H2O→(H2SO4)→CuSO4+5H2O,这个反应,就是体现硫酸的吸水性,而不是脱水性,因为反应前有水。
还有在实验室制取乙烯的过程中,页体现浓硫酸的吸水性,促使反应项正反应方向进行。在一些硫酸作催化剂的反应中,尤其是是浓硫酸,一般都体现硫酸的吸水性。
◎4.难挥发性(高沸点):制氯化氢、硝酸等(原理:利用难挥发性酸制易挥发性酸) 如,用固体氯化钠与浓硫酸反应制取氯化氢气体
2NaCl(固)+H2SO4(浓)====Na2SO4+2HCl↑
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
再如,利用浓盐酸与浓硫酸可以制氯化氢气。
◎5酸性:制化肥,如氮肥、磷肥等
2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4
Ca3(PO3)2+2H2SO4====2CaSO4+Ca(H2PO4)2
◎6.稳定性:浓硫酸与亚硫酸盐反应
Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑
■稀硫酸
◆物理性质
无色无透明液体。
◆化学性质
◎可与多数金属(比铜活泼)氧化物反应,生成相应的硫酸盐和水;
◎可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应,生成相应的硫酸盐和弱酸;
◎可与碱反应生成相应的硫酸盐和水;
◎可与氢前金属在一定条件下反应,生成相应的硫酸盐和氢气;
◎加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解。
[编辑本段]【化学品的制备】
■实验室硫酸制法
可以用FeSO4.7H2O加强热,用冰水混合物+U型管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4
关键在于尾气吸收。
■其他硫酸制备工艺
1、氨酸法增浓低浓度二氧化硫气体生产硫酸方法
2、采用就地再生的硫酸作为催化剂的一体化工艺
3、草酸生产中含硫酸废液的回收利用
4、从芳族化合物混酸硝化得到废硫酸的纯化与浓缩工艺
5、从氧化钛生产过程中排出的废硫酸溶液的再生方法
6、从稀硫酸中分离有机磷化合物和其它杂质的方法
7、从制备2-羟基-4-甲硫基丁酸(MHA)工艺的含硫副产物中回收硫酸的方法
8、催化氧化回收含有机物废硫酸的方法
9、电瓶用硫酸生产装置
10、二氧化硫源向硫酸的液相转化方法
11、沸腾炉焙烧硫磺制备硫酸的方法
12、沸腾炉掺烧硫磺生产装置中稀酸的回收利用
13、高浓二氧化硫气三转三吸硫酸生产方法
14、高温浓硫酸液下泵耐磨轴套
15、高效阳极保护管壳式浓硫酸冷却器
16、节能精炼硫酸炉装置
17、精苯再生酸焚烧制取硫酸的方法
18、利用废硫酸再生液的方法和装置
19、利用含硫化氢的酸性气体与硫磺联合制取高浓度硫酸
20、利用含硫化氢的酸性气体制取高浓度硫酸
■工业硫酸的制作工艺
从工业废气或其他渠道收集SO2,将其氧化为SO3,在用稀硫酸反复吸收得到浓度高于98%的工业浓硫酸.
■提纯工艺
可将工业浓硫酸进行蒸馏,便可得到浓度95%-98%
硫酸根离子的空间构型是正四面体,Ssp3杂化,硫原子位于正四面体的中心点上,四个氧原子位于正四面体的四个顶点上。
硫酸根与金属钡离子结合会产生硫酸钡白色沉淀,但有许多不溶性钡盐也为白色,但他们多溶于酸,而硫酸钡不溶于酸。因此检验硫酸根离子时,通常先使用盐酸使实验环境酸化,排除碳酸根的干扰,然后加入钡盐,如氯化钡,以此确定液体是否含有硫酸根离子。
生成过程
1、在水中溶解的硫酸根离子是由于硫酸或可溶性硫酸盐溶于水产生的。硫酸为强电解质,溶于水会迅速发生二级电离,产生两个氢离子和一个硫酸根离子(中学阶段按照教科书描述可以这么认为,但是事实上其第二次电离约为10%左右)。
2、亚硫酸根离子被氧化或三氧化硫溶于水也会产生硫酸根。
3、含硫氨基酸经过氧化分解也会生成硫酸根,且半胱氨酸代谢是人体内硫酸根的主要来源。
以上内容参考:百度百科-硫酸根
如果是高中阶段的课内学习,画成图一即可;如果是自主探究或强基,就当我没说(本人也是高中生[微笑])
硫酸的化学式为:H₂SO₄
硫酸的路易斯结构式是:
路易斯结构(Lewis structures,又称做Lewis 点图像, 电子点图像,Lewis 电子点式,Lewis 点结构,和电子点结构)是分子中原子和原子键结和标示孤对电子存在的图像。19世纪的化学家们创造了用元素符号加画短棍“—”的形式来表明原子之间按“化学价”相互结合的结构式,原子间用“—”相连表示用了“1”价,如水的结构式为H-O-H;用“=”相连表示互用了“2价”,如二氧化碳的结构式为O=C=O,用“≡”相连则表示互用了“3价”,如氰化氢H-C≡N中的C≡N。
SO42-的中心原子S外层有6个电子 4个0按照VSEPR理论是供电子的 因此共有(6+2)/2=4个电子对 为sP3杂化 正四面体构型
O^^^O…H
^\^/^^^^\
^^S^^^^^^O
^/^\^^^^/
O^^^O…
硫酸根、硫代硫酸根的结构式如下图:
硫酸根,也可称为硫酸根离子,化学式为SO₄²⁻。SO₄²⁻离子中,S原子采用sp3杂化,离子呈正四面体结构,硫原子位于正四面体体心,4个氧原子位于正四面体四个顶点。S-O键键长为149pm,有很大程度的双键性质。
硫代硫酸根离子具有中等强度的还原性或较强的络合(配位)能力。硫代硫酸根离子是硫酸根中的一个非羟基氧原子被硫原子所替代的产物,因此S2O32-的构型与SO42-相似,为四面体型。硫代硫酸根酸离子在碱性条件下很稳定,有很强的络合能力。
扩展资料:
硫酸根生成过程
1、在水中溶解的硫酸根离子是由于硫酸或可溶性硫酸盐溶于水产生的。硫酸为强电解质,溶于水会迅速发生二级电离,产生两个氢离子和一个硫酸根离子(中学阶段按照教科书描述可以这么认为,但是事实上其第二次电离约为10%左右)。
2、亚硫酸根离子被氧化或三氧化硫溶于水也会产生硫酸根。
3、含硫氨基酸经过氧化分解也会生成硫酸根,且半胱氨酸代谢是人体内硫酸根的主要来源。
参考资料:百度百科-硫代硫酸
百度百科-硫酸根