Kyselina sírová vedie elektrický prúd?
Obsah
Kyselina sírová je chemikália, ktorá sa nachádza v mnohých domácnostiach a podnikoch. Vedie elektrinu? Ovplyvňuje vysoká koncentrácia jeho elektrickú vodivosť? Na čo sa používa kyselina sírová, ak vedie elektrický prúd? Pred podrobným vysvetlením je tu krátka odpoveď:
Áno, kyselina sírová správanies elektrina Veľmi dobre. Vlastne, má špeciálne použitie kvôli svojej vysokej elektrickej energii zamestnancovVity. Je však veľmi agresívny, preto ho treba používať opatrne.
Pozor! Kyselina sírová je veľmi žieravá látka. Je deštruktívny pri kontakte s pokožkou alebo očami alebo pri vdýchnutí. Vážne vystavenie sa mu môže dokonca viesť k smrti. Zaobchádzajte s ním veľmi opatrne.
Čo spôsobuje, že kyselina sírová vedie elektrický prúd?
Autoprotolýza a ionizácia
Kyselina sírová, minerálna kyselina s chemickým vzorcom H2SO4obsahuje vodík, kyslík a síru. Je to bezfarebná viskózna kvapalina bez zápachu, ktorá je miešateľná s vodou. Schopnosť kyseliny sírovej dobre viesť elektrický prúd je spôsobená procesom nazývaným autoprotolýza. Ide o chemickú reakciu, pri ktorej dochádza k protonácii (prenosu protónov) medzi identickými molekulami, čo umožňuje disociáciu.
Keď sa kyselina sírová rozpustí vo vode, roztok sa ionizuje separáciou na vodík (H3O+) a síran (HSO4-) ióny. Práve tieto ióny nesú náboje a umožňujú im viesť elektrický prúd. Po pridaní do vody sa kyselina sírová stáva ešte lepším vodičom elektriny, vďaka čomu je v mnohých smeroch veľmi užitočná. Než sa do nich pustíme, pozrime sa, ako záleží na koncentrácii na tom, ako dobre vedie kyselina sírová elektrinu.
Spôsobuje vyššia koncentrácia kyseliny sírovej viac elektrickej vodivosti?
Zriedená kyselina sírová má menej ako 30 % hmotn. kyseliny sírovej, zatiaľ čo koncentrovaná kyselina sírová má viac ako 98 %. Možno si myslíte, že koncentrovaná kyselina sírová by bola lepším vodičom elektriny ako zriedená forma, ale nie je to tak.
Koncentrovaná kyselina sírová má nižšiu elektrickú vodivosť ako zriedená kyselina sírová. Je to spôsobené menším počtom H+ tak42- ióny v koncentrovanej forme. Vyššia koncentrácia spôsobuje, že je hustejšia ako zriedená kyselina sírová, ale jej elektrická vodivosť je znížená. Zriedená kyselina sírová je elektricky vodivejšia v dôsledku väčšieho množstva H+ ióny.
Použitie kyseliny sírovej ako vodiča
Najskôr preventívne opatrenia
Pri práci s čímkoľvek, čo obsahuje kyselinu sírovú, sú potrebné preventívne opatrenia, pretože je to nebezpečné a vysoko korozívne. Najmä pri vysokých koncentráciách môže spôsobiť veľmi ťažké popáleniny. Preto je veľmi dôležité nosiť nasledujúce ochranné prostriedky:
- Používajte ochranu rúk, ako sú rukavice.
- Noste ochrannú zásteru.
- Noste ochranné okuliare alebo tvárový štít.
Široké využitie
Kyselina sírová má mnohoraké využitie. Používa sa napríklad v domácnostiach ako čistič odtokov alebo záchodovej misy. V chemickom priemysle sa používa na výrobu lepidiel, čistiacich prostriedkov, insekticídov a iných chemikálií; v armáde sa používa na výrobu výbušnín. Používa sa aj v poľnohospodárstve, lakovníctve, tlačiarenskom, automobilovom a inom priemysle. Toto je veľmi dôležitá položka.
Väčšina týchto aplikácií zahŕňa čistenie, dehydratáciu alebo oxidáciu. Ale kyselina sírová je tiež veľmi užitočná vďaka svojim elektrickým vlastnostiam. Toto je podrobne preskúmané nižšie.
Kyselina sírová ako elektrolyt
Jedným z najbežnejších použití pre jeho elektrické vlastnosti sú olovené batérie v automobiloch a iných vozidlách. V olovenej batérii sa kyselina sírová používa ako elektrolyt v autobatérii po zmiešaní s vodou. Teda nielen vedie elektrinu, ale je schopná aj akumulovať elektrický náboj.
Pokiaľ je na olovenú batériu aplikované nabíjacie napätie, rozdeľuje sa na opačné páry iónov, t.j. kladné a záporné. Ióny sú nútené oddeliť sa, zatiaľ čo prúd prúdi do ich kladného pólu. Po úplnom nabití má roztok elektrolytu (pozri obrázok nižšie) vysokú koncentráciu kyseliny sírovej v kvapalnej forme. Ukladá väčšinu chemickej energie. Batéria sa potom vybije pri pripojení k záťaži. Olovená batéria pomáha naštartovať auto so spaľovacím motorom.
Sčítanie
Kyselina sírová vedie elektrický prúd alebo nie? Vysvetlili sme, že to robí veľmi dobre. Ukázali sme, že je to spôsobené autoprotolýzou, vysvetlili sme, ako môže viesť elektrinu prostredníctvom ionizácie vodíkových iónov a síranových iónov a že nižšia koncentrácia vo vode spôsobuje, že kyselina sírová je elektricky vodivejšia. Okrem toho sme opísali, ako sa kyselina sírová používa ako elektrolyt v olovených batériách.
Pozrite si niektoré z našich článkov nižšie.
- Sacharóza vedie elektrický prúd
- Dusík vedie elektrický prúd
- Izopropylalkohol vedie elektrický prúd
