Қышқылдық-негіздік әрекеттесу негіздері курсы бойынша әдістемелік нұсқау. Назгүл Дaлaбaевa
жағдайда күкірт қышқылының әрбір мыңдаған молекуласынан шамамен жетеуі мынадай сызба бойынша иондарға ыдырайды: H2SO4 ↔ H+ + HSO4-. Иондар бірден сольваттанады. Протондар мысалға, H+·H2SO4 немесе H3SO4+ иондарын түзеді. Олардың бөлме температурасындағы концентрациясы 0,135 моль/л құрайды. Бұл негізі көп, бірақ аз да емес. Таза күкірт қышқылы диссоциациялануынан суға қарағанда электрөткізгіштігі мың есе көп.
Күкірт қышқылының сумен ортақ қасиеттері көп. Бірақ айырмашылықтары да бар. Егер су молекуласында Н – О байланысы әлсіз полярлы және протон тартқыштығы қиын болса, онда күкірт қышқылында басқаша болады.
Молекуладағы байланыстардың ұзындығы S═O байланы-сын еселі, ал S – O (H) байланысын жалқы деп санауға болатындай. Осы себепке байланысты күкірт қышқылының жоғары қышқылдық қасиеттері байқалады, ал күкірт қышқылында қышқыл деп саналатын (CH3COOH, H3PO4, HNO3 және т.б.) көпте-ген заттарды еріткенде, олар бейтараптану реакциясына түсіп негіз сияқты болады. Тек кейбір хлор қышқылы HClO4, фторсульфон қышқылы FSO3H сияқты қышқылдарды күкірт қышқылында еріткенде, қышқыл рөлін атқарады (әлсіз қышқыл), яғни оларда протон күкірт қышқылына қарағанда жеңіл тартылады.
Күкірт қышқылы мен судың кейбір айырмашылықтарына қарамастан, олардың бір-біріне деген ерекше байланысы байқалады. Олар кез келген қатынаста араласады және жалпы формуласы мынадай бес гидрат түзіп әрекеттеседі: H2SO4·nH2O, мұндағы n=1; 2; 3; 4; 6. Сонымен бірге қоспа тіпті қайнап кететіндей жылу бөлінеді.
Күкірт қышқылын сумен араластыруға қатысты химиктерде ертеден бері қатаң ереже бар: «бірінші су, сосын аз аздан қышқыл құямыз, себебі керісінше болса қопарылыс болады». Сонымен бірге қышқылды жұқа түтікпен ыдыстағы ерітіндіні жаймен араластыра отырып құю керек. Ыдыс арнайы химиялық шыныдан жасалған, оның қабырғасы жұқа болуы керек. Мұнда қалың қабырғалы ыдыс жарамайды, себебі ыдыс қыздыру кезінде температураның бірден төмендеп не жоғарылауынан сынып кетуі мүмкін. Араластыру кезінде қышқылдың ыдыс түбіне құйылып жатқаны және су қабатына түсіп, ерітіндіні қыздырып, онымен жаймен әрекеттесетіні жақсы көрінеді.
Егер суды қышқылға құйса, онда су қышқылмен бірден әрекеттесіп, өте қатты қызып, қайнап, қышқылмен бірге шашылып, көзге, киімге, бетке тиіп кетуі де мүмкін.
Күкірт қышқылының суға қатты ұмтылысы оның органикалық заттардан суды тартып алатыны көрсетеді. Ол суды молекулалап емес, бөліктеп, яғни бір жерде ол Н сутек атомын тартып алады да, басқасынан ОН тобын тартып алады. Егер қышқыл жеткілікті мөлшерде алынса, онда ол органикалық затты тек көміртек қаңқасы қалатындай етіп жұлып ала алады. Бұл кезде зат көмірленеді. Мұндай операцияны химиктер әдетте олардың химиялық анализдерін бастамас бұрын, өсімдік нысандарымен жүргізеді.
Белгілі қызықты тәжірибе – тамшуыр арқылы концентрлі күкірт қышқылымен ағаш тақтаға жазған кезде жазу пайда болады, бұл ағаштың көмірленуін демонстрациялайды. Бастапқыдағы түссіз жазу бірнеше секундтан кейін қара