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Hochgeladen am 24.10.2004 von Philipp Winterhalder

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Schwefelsäure: Eigenschaften, Herstellung und Verwendung

Schwefelsäure ist eine zweiwertige anorganische Säure mit der Summenformel H2SO4.
Die Säure ist klar, von öliger Konsistenz und hygroskopisch. Der Nachweis erfolgt mit Bariumchlorid. Aufgrund der beiden Hydroxigruppen ist das Molekül sehr polar , daher der hohe Siedepunkt von 310°C und die gute Mischbarkeit mit Wasser. Die Salze der Schwefelsäure heißen Sulfate oder Hydrogensulfate.

Schwefelsäure wird heute nach dem Kontaktverfahren hergestellt:

I. Schritt:

In einem Verbrennungsofen wird reiner Schwefel mit Luftsauerstoff verbrannt, dabei entsteht in einer Oxidation Schwefeldioxid:

Schwefel + Sauerstoff ------> Schwefeldioxid

II. Schritt:

Im Kontaktofen wird das entstandene Schwefeldioxid mit Sauerstoff weiter oxidiert, dabei entsteht Schwefeltrioxid:

Schwefeldioxid + Sauerstoff ------> Schwefeltrioxid

III. Schritt:

Im Zwischenabsorber wird das Schwefeltrioxid in konzentrierte Schwefelsäure eingeleitet, damit sich das Schwefeltrioxid später besser im Wasser löst.
Im Endabsorber wird Wasser zugegeben. Das Schwefeltrioxid löst sich im Wasser und bildet dabei Schwefelsäure nach folgender Reaktionsgleichung:

Schwefeltrioxid + Wasser ------> Schwefelsäure

Schwefelsäure ist in der Lage Wasser nach folgendem Schema zu protolysieren:

1. Protolysestufe:
Schwefelsäure + Wasser ----> Oxoniumion + Hydrogensulfatanion

2. Protolysestufe:
Hydrogensulatanion + Wasser ----> Oxoniumion + Sulfatanion

Bei der Protolyse wird viel Energie frei. Daher gilt: Immer die Säure dem Wasser zugeben und „Nie das Wasser in die Säure, sonst geschieht das Ungeheure!“. Das zugegebene Wasser würde durch die freiwerdende Energie spontan verdampfen und die Säure meterweit verspritzen.

Industrielle Verwendung und Geschichte der Schwefelsäure

Schwefelsäure wurde bereits im 13. Jahrhundert hergestellt, sie erlangte jedoch erst im 18.Jahrhundert industrielle Bedeutung. Mit dem Bleikammerverfahren konnte eine große Fabrik jährlich bis zu 3000 Tonnen Schwefelsäure produzieren.

Heute werden weltweit 150 Millionen Tonnen hergestellt (ca. 4 Million in der BRD) ,Tendenz steigend. Die Schwefelsäure hat eine so wichtige Bedeutung für die Industrie, dass man die chemische Industrie eines Landes an dem Schwefelsäureverbrauch messen kann.

Schwefelsäure dient unter anderem zur Herstellung von  Sulfaten wie Natriumsulfat oder Düngemitteln, zur Trennung von Gold und Silber aus Erzen, zur Seifenherstellung , zur Chlorgasherstellung und als Katalysator.

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