Asid sulfurik
Asid sulfurik (H2SO4) ialah asid okso. Sifat sesuatu bahan ditentukan bukan sahaja oleh komposisi unsur, tetapi juga oleh ikatan, geometri molekul atau kekisi kristal serta tingkah laku zarah dalam bahan tulen dan larutan.
Data asas
Maksud sebenar formula
Satu unit formula H2SO4 mengandungi 2 × hidrogen (H), 1 × sulfur (S), 4 × oksigen (O). Daripada jisim atom relatif, jisim molarnya kira-kira 98.079 g/mol. Subskrip dalam formula menyatakan bilangan atom dan tidak dengan sendirinya menunjukkan cas, nombor pengoksidaan atau geometri.
Peratus jisim unsur
Dari segi jisim, sumbangan terbesar datang daripada oksigen (O, 65.3 %). Peratus jisim bergantung pada bilangan atom dan jisim atom relatifnya, jadi ia tidak boleh ditentukan hanya daripada saiz subskrip.
| hidrogen (H) | 2 | 2.1 % |
|---|---|---|
| sulfur (S) | 1 | 32.7 % |
| oksigen (O) | 4 | 65.3 % |
Struktur dan ikatan
Dalam H₂SO₄, atom sulfur dikelilingi empat atom oksigen dengan susunan hampir tetrahedron, dan dua daripadanya membawa kumpulan O–H. Dalam asid sulfurik pekat, ikatan hidrogen dan pemindahan proton antara molekul sangat kuat, maka cecair itu tidak memadai diterangkan sebagai himpunan molekul H₂SO₄ yang benar-benar terasing.
Ikatan di dalam molekul atau ion perlu dibezakan daripada daya antara zarah. Kekutuban ikatan, bentuk molekul, taburan cas, serta keupayaan membentuk ikatan hidrogen atau interaksi ion mempengaruhi keterlarutan, suhu perubahan fasa dan kereaktifan melalui mekanisme yang berbeza.
Visual R3
Tingkah laku kimia
Di dalam air, pelepasan proton pertama hampir lengkap, manakala pengionan HSO₄⁻ kepada SO₄²⁻ ialah suatu keseimbangan. H₂SO₄ pekat bukan sahaja asid kuat tetapi juga agen penyahhidratan yang kuat dan, dalam keadaan tertentu, pengoksida, jadi sifat asid-bes perlu dibezakan daripada kimia redoks.
Nilai sifat fizikal perlu dibaca bersama keadaan pengukurannya. Suhu, tekanan, kepekatan, ketulenan, bentuk kristal atau pelarut boleh mengubah ketumpatan, keterlarutan, keadaan fasa dan kadar tindak balas. Oleh itu nilai perwakilan ialah titik rujukan untuk perbandingan, bukan angka yang kekal dalam semua keadaan.
Larutan, keseimbangan dan keadaan
Dalam larutan berair, spesies yang hadir tidak semestinya sama seperti bentuk dalam bahan tulen. Penghidratan, keseimbangan asid–bes, penggabungan, penceraian atau hidrolisis boleh mengubah nisbah spesies kimia yang benar-benar wujud.
Perubahan kepekatan atau pH boleh mengalihkan keseimbangan dan mengubah kadar tindak balas. Oleh itu sifat sesuatu bahan perlu dibaca bersama persekitarannya; formula kimia menyatakan komposisi, tetapi tidak mewakili semua spesies yang mungkin hadir dalam larutan.
Kegunaan dan kepentingan
Asid sulfurik digunakan secara meluas dalam pembuatan baja, pemprosesan bijih, sintesis kimia dan bateri plumbum-asid.
Kegunaan sesuatu bahan ditentukan oleh gabungan kereaktifan, keterlarutan, kemeruapan, sifat terma dan interaksinya dengan sistem biologi. Sifat yang berguna dalam proses terkawal boleh menjadi sumber risiko apabila keadaan penggunaan berubah.
Keselamatan dan konteks yang betul
Bahan pekat sangat mengakis dan pencampurannya dengan air sangat eksotermik, maka asid hendaklah ditambah perlahan-lahan ke dalam air.
Keselamatan tidak boleh dinilai daripada nama bahan sahaja. Kuantiti, kepekatan, suhu, laluan pendedahan, pengudaraan dan keserasian dengan bahan lain perlu dinilai bersama data keselamatan yang sesuai untuk produk atau keadaan eksperimen sebenar.
Perbandingan penting
Berbanding asid nitrik, ia kurang meruap dan kesan penyahhidratannya lebih ketara.
Dua bahan dengan formula serupa atau unsur yang sama masih boleh mempunyai sifat yang sangat berbeza jika sambungan atom, geometri, cas atau kumpulan berfungsi berubah. Perbandingan yang baik melihat bukan sahaja persamaan tetapi juga perbezaan struktur yang mengubah tingkah laku kimia.