Сярната киселина е вещество с молекулен строеж и химична формула H2SO4. Молекулната ѝ маса е Mr(H2SO4) = 98. Тя е едно от най-важните вещества за химическата промишленост. Позната е на човечеството още от древните времена под името витриолов спирт, откъдето идва и тривиалното ѝ наименование витриол.
Солите на сярата имат най-различни приложения - синият камък например (CuSO4.5 H2O) се използва за приготвянето на борделезов разтвор, с който се пръскат лозята, за да се предпазят от някои болести по растенията. Други соли на сярата се използват в строителството, а някои и в медицината.
Физични свойства на сярната киселина
Тя е тежка, маслообразна течност с плътност 1,84 g/cm3 и има сравнително висока темперетура на кипене - 3380C. Поглъща влагата и поради това се използва като сушител. Реагира бурно с водата и затова при реакции с нея винаги сярната киселина се налива във водата, защото в противен случай се наблюдава изпръскване, което може да причини сериозни кожни изгаряния. Точно затова при работа с концентрирана сярна киселина трябва да се работи с ръкавици и предпазни очила. Дори една капка от това вещество, попаднала в окото, може да доведе до ослепяване.
Водните разтвори на сярната киселина променят цвета на лакмуса в червен, защото съдържат водородни йони с положителен заряд:
H2SO4 -> 2H+ + SO42-
Химични свойства на сярната киселина
Концентрираната сярна киселина овъглява органичните вещества и има хигроскопично действие. Поради това ѝ свойство тя е изключително опасна за живите организми, защото причинява непоправими изгаряния.
Сярната киселина е окислител и взаимодейства със слабо активни метали. При нагряването ѝ тя се разлага и отделя атомен кислород, който е изключително активен:
H2SO4 ->H2O (вода) + SO2(серен диоксид) + O
Cu + O -> CuO (меден оксид)
CuO + H2SO4 -> CuSO4(меден сулфат) + H2O
Сумарното уравнение на това взаимодействие изглежда по следния начин:
Cu + 2 H2SO4 -> CuSO4 + 2 H2O + SO2 (серен диоксид - отделя се като газ)
Взаимодействие на сярната киселина с основи
При взаимодействието на концентрираната сярна киселина с основи се получават соли, наречени сулфати. В посочения по-долу пример е показано взаимодействието с натриева основа:
H2SO4 + 2 NaOH -> Na2SO4 + 2 H2O.
Промишлено получаване на сярната киселина
Сярната киселина се произвежда по следния начин: SO3 (серен триоксид) + H2O -> H2SO4 .
Разредена сярна киселина
Тя е воден разтвор на концентрираната сярна киселина. Нейните химични свойства зависят от концентрацията ѝ в разтвора. При взаимодействието ѝ с водата се получават водородни катиони (положителни йони) и хидроксидни аниони (отрицателни сулфатни йони). При взаимодействието и с основни оксиди, активни метали и с основи, се получават сулфати.
H2SO4(s) + 2H2O(l) => 2H3O+(aq) + SO4-2(aq)
Бариевият дихлорид е един от реактивите за откриване на разредена сярна киселина.