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Transkript Schwefelsäureherstellung

Guten Tag und herzlich willkommen! In diesem Video geht es wieder um die Chalkogene, die Elemente der VI. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Wir befassen uns heute mit: Schwefelsäure Es geht speziell um die Herstellung der Schwefelsäure. Schwefelsäure hat die chemische Formel H2SO4. Bei ihrer Herstellung gibt es mindestens vier größere Probleme. Als erstes muss man in der Lage sein, Schwefeldioxid SO2 herzustellen.

Zweitens die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid gestaltet sich nicht trivial.

Als drittes benötigt man für diese Reaktion einen geeigneten Katalysator und

viertens, die Herstellung von Schwefelsäure aus Schwefeltrioxid und Wasser ist ebenfalls nicht trivial. 1. Die Herstellung von Schwefeldioxid (SO2), wenn Schwefeldioxid nicht ohnehin vorhanden ist, so kann man es a) durch die Verbrennung von Schwefel gewinnen S plus O2 reagieren zu SO2. Das Reaktionsprodukt ist gasförmig und kann in Druckbehältern transportiert werden. Alternativ dazu ist. b) das Rösten von Pyrit möglich 4FeS2 (das ist Pyrit) plus 11O2 reagieren zu 2Fe2O3 plus 8SO2. 2. Die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid Zwischen Schwefeldioxid und Sauerstoff auf der einen Seite und Schwefeltrioxid bildet sich ein chemisches Gleichgewicht aus. 2SO2 plus O2 stehen im chemischen Gleichgewicht mit 2SO3. Für die Reaktion benötigt man einen Katalysator. Man verwendet dafür: V2O5 Vanadiumfünfoxid - Die Temperaturen sind relativ hoch, sie sollten zwischen 400 und 700 °C liegen. Es bildet sich das Schwefelsäureanhydrid, so wird auch SO3 Schwefeltrioxid bezeichnet. Ein Säureanhydrid ist eine chemische Verbindung, die mit Wasser eine Säure ergibt. 3. Die Wirkungsweise des Katalysators V2O5 enthält Sauerstoff in der höchsten Oxidationsstufe des Vanadiums 5. Daher ist dieses Oxid in der Lage, Sauerstoff in elementarer Form abzugeben. V2O5 reagiert zu V2O4 plus O. Der entstandene, atomare Sauerstoff ist chemisch sehr aktiv. Er reagiert mit Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid.

SO2 plus O reagieren zu SO3. Das Oxid V2O4 kann seinerseits mit dem Sauerstoff der Luft reagieren V2O4 plus O2 reagieren zu V2O5 und das ursprüngliche Oxid ist wieder entstanden. Gleichzeitig entsteht aktiver Sauerstoff O, der wieder in die Reaktion einsteigen kann -und so weiter-.

Wir halten die zwei Namen fest: 1 ist V2O5, das ist Vanadiumfünfoxid und 2, das ist V2O4, das ist Vanadiumvieroxid. Als 4. besprechen wir die Bildung der Schwefelsäure. Das Schwefelsäureanhydrid SO3 reagiert mit Wasser zu H2SO4 Schwefelsäure.

SO3 plus H2O reagieren zu H2SO4. Da es bei dieser Reaktion einige Probleme gibt, lässt man die Schwefelsäure mit einem weiteren Molekül Schwefeltrioxid reagieren.

Zweite Gleichung: SO3 plus H2SO4 reagieren zu H2S2O7 - Diese Verbindung heißt: Dischwefelsäure - sie reagiert mit Wasser besser, als Schwefeltrioxid H2S2O7 plus H2O reagieren zu 2H2SO4 und Schwefelsäure hat sich gebildet. Das Verfahren nennt man: Kontaktverfahren - Ein Kontakt ist ein Katalysator. In der ersten Stufe stellen wir Schwefeldioxid entweder aus der Reaktion von schwefelnden Sauerstoff oder durch Abrösten von Pyrit her. Schwefeldioxid reagiert mit Sauerstoff in Anwesenheit des Katalysators Vanadiumfünfoxid bei relativ hohen Temperaturen zu Schwefeltrioxid. Schwefeltrioxid reagiert mit Wasser zu Schwefelsäure. Schwefelsäure reagiert mit weiterem Schwefeltrioxid zu Dischwefelsäure, Dischwefelsäure reagiert mit weiterem Wasser zu Schwefelsäure. Ich bedanke mich für eure Aufmerksamkeit. Alles Gute! Auf Wiedersehen!

       

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1 Kommentar
  1. Default

    Danke hat sehr weitergeholfen ;)

    Von S Ravi, vor mehr als 4 Jahren