硫酸是一种 非常活泼的二元无机强酸,具有多种重要性质:
物理性质
无色油状液体:纯硫酸通常为无色透明且粘稠的油状液体。
高密度:密度约为1.84 g/cm³。
高沸点:沸点为337℃,加热至290℃时开始释放出三氧化硫,最终成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾成为共沸混合物。
与水互溶:能与水以任意比例互溶,并且在这个过程中会放出大量热量,使水沸腾。
化学性质
强吸水性:浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体的结晶水,因此常用作干燥剂。
脱水性:浓硫酸具有把有机物中的氢和氧元素按水的组成比脱去的能力,使有机物碳化变黑,具有强烈的腐蚀性。
强氧化性:与许多金属和物质反应时表现出强氧化性,例如与铜等不活泼金属在加热条件下反应生成二氧化硫。
能与几乎所有金属反应:硫酸是一种最活泼的酸,能与绝大多数金属发生反应。
用于制造各种化学品:硫酸在工业上用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于石油净化、金属冶炼和染料制造等工业领域。
其他特性
高介电常数:由于硫酸的介电常数较高,它是电解质的良好溶剂,而非电解质的溶剂则不太理想。
自偶电离:纯硫酸在水溶液中会发生自偶电离,产生硫酸合氢离子H₃SO₄⁺,显示出其强酸性。
综上所述,硫酸不仅在工业上有广泛应用,同时其独特的物理和化学性质也使其在实验室和实际应用中具有重要地位。然而,由于其强腐蚀性和氧化性,使用时必须严格遵守安全操作规程。