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Schwefelsäure und Salzsäure / Salzsäure sind zwei starke Mineralsäuren mit einer Fülle von Anwendungen in Chemielabors. In Bezug auf die Masse ist Schwefelsäure das größte Einzelprodukt der US-amerikanischen chemischen Industrie. Die jährliche Produktion von Salzsäure ist bei weitem nicht so hoch, aber auch eine wichtige Industriechemikalie.
Komposition
Muriat und Schwefelsäure sind sehr unterschiedliche chemische Verbindungen. Muriat hat die Formel HCl, während Schwefelsäure die Formel H2SO4 hat. Dies bedeutet, dass Schwefelsäuremoleküle zwei Wasserstoffatome aufweisen, einen Schwefel und vier Sauerstoffatome, während Salzsäure-Moleküle ein Wasserstoff- und ein Chloratom aufweisen. Reine Schwefelsäure (d. H. Ohne Wasser) setzt beim Erhitzen Dämpfe frei, da sich ein Teil des H2SO4 unter Bildung von Wasser und Schwefeltrioxid zersetzt.
Eigenschaften
Bei Raumtemperatur ist in Abwesenheit von Wasser reine Schwefelsäure eine ölige Flüssigkeit, während reiner Chlorwasserstoff ein Gas ist. Beide Verbindungen lösen sich ziemlich leicht in Wasser, und im Allgemeinen kaufen Sie beim Kauf der Säure eine wässrige Lösung der Chemikalie. Schwefelsäure kann zwei Wasserstoffionen abgeben, während Salzsäure nur eine abgeben kann. Sowohl Salzsäure als auch Schwefelsäure sind sehr starke Säuren und führen in konzentrierter Lösung zu einem sehr niedrigen pH-Wert.
Reaktivität
Insbesondere in heißem und konzentriertem Zustand kann Schwefelsäure als Oxidationsmittel wirken, was bedeutet, dass sie anderen Reaktionsspezies Elektronen entziehen kann. Muriasäure ist kein Oxidationsmittel, obwohl ihr Chloridion als Nucleophil wirken kann. Daher kann konzentrierte Muriasäure in der organischen Chemie verwendet werden, um eine Alkoholgruppe durch ein Chloratom zu ersetzen (typischerweise in Gegenwart von Zinkchlorid). Das Sulfation wirkt dagegen typischerweise nicht als Nucleophil.
Stärke
Chemiker beschreiben eine Säurestärke häufig mit einer Zahl, die als pKa bezeichnet wird und dem negativen log der Säuredissoziationskonstante entspricht. Die Säuredissoziationskonstante ist ein Maß für die Stärke einer Säure in Wasser. Je negativer der pKa, desto stärker die Säure. Eine Säure wie Schwefelsäure, die zwei Wasserstoffionen abgeben kann, hat zwei pKas. Der pKa1 für Schwefelsäure beträgt -3, während sein pKa2 1,99 beträgt. Der pKa für Salzsäure beträgt dagegen -7.