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Schwefelsäure

Reaktivität von Schwefelsäure

Protolyse

Schwefelsäure spaltet in wässriger Lösung in zwei Stufen Protonen ab (pKa,1 und pKa,2).

H2SO4+ H2O HSO4+ H3O+ HSO4+ H2O SO42+ H3O+

H2SO4 ist eine sehr starke Säure (pKa,1=-3), HSO4 - ist eine starke Säure (pKa,2=1,9). Schwefelsäure ist eine zweibasige Säure. Ihre Salze heißen Hydrogensulfate (primäre Sulfate, saure Sulfate, Bisulfate) bzw. Sulfate (sekundäre Sulfate, neutrale Sulfate).

Reaktion mit Wasser

Konzentrierte Schwefelsäure besitzt eine große Affinität zu Wasser. Die wasserentziehende Wirkung der konzentrierten Schwefelsäure wird zum Trocknen von chemischen Substanzen sowie zum Entfernen von Wasser aus chemischen Gleichgewichten genutzt.

H2SO4+ H2O HSO4+ H3O+

Schwefelsäure bildet mit Wasser ein Azeotrop, das aus 98 % Schwefelsäure und 2 % Wasser besteht und bei 338 °C siedet.

Thermolyse

Bei Temperaturen oberhalb von 300 °C zerfällt Schwefelsäure in ihr Anhydrid und Wasser.

H2SO4 SO3+ H2O

Wird Schwefelsäure auf diese Weise verdampft, spricht man vom "Abrauchen" der Säure.

Oxidierende Wirkung

Mit unedlen Metallen reagiert verdünnte Schwefelsäure unter Entwicklung von Wasserstoff. Das ist eine wichtige Methode, um im Labor Wasserstoff herzustellen.

2H++ Zn H2+ Zn2+

Konzentrierte Schwefelsäure setzt sich mit edleren Metallen (Kupfer, Quecksilber oder Silber) unter Reduktion zu Schwefeldioxid um.

2H2SO4+ Cu CuSO4+ SO2+ 2H2O

Nachweisreaktion

Schwefelsäure und Sulfate werden durch Fällung mit Bariumchlorid als schwerlösliches, feinkristallines Bariumsulfat nachgewiesen.

SO42+ Ba2+ BaSO4
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