Leder svovlsyre elektricitet?

Svovlsyre er et kemikalie, der findes i mange hjem og virksomheder. Leder den strøm? Påvirker en høj koncentration dens elektriske ledningsevne? Hvad bruges svovlsyre til, hvis den leder elektricitet? Før du forklarer i detaljer, er her et kort svar:

Ja, svovlsyre adfærds elektricitet Meget godt. Rent faktisk, den har en speciel anvendelse på grund af dens høje elektriske personaleVity. Den er dog meget aggressiv, så den skal bruges med forsigtighed.

Pas på! Svovlsyre er et meget ætsende stof. Det er ødelæggende ved kontakt med hud eller øjne, eller ved indånding. Alvorlig eksponering for det kan endda føre til døden. Håndter det meget forsigtigt.

Hvad får svovlsyre til at lede elektricitet?

Autoprotolyse og ionisering

Svovlsyre, en mineralsyre med den kemiske formel H₂SO₄indeholder brint, ilt og svovl. Det er en farveløs, lugtfri, tyktflydende væske, der er blandbar med vand. Svovlsyres evne til at lede elektricitet godt skyldes en proces kaldet autoprotolyse. Det er en kemisk reaktion, hvor protonering (protonoverførsel) sker mellem identiske molekyler, hvilket tillader dissociation.

Når svovlsyre opløses i vand, ioniseres opløsningen ved adskillelse til brint (H₃O⁺) og sulfat (HSO₄^-) ioner. Det er disse ioner, der bærer ladninger og tillader dem at lede elektricitet. Når tilsat vand, bliver svovlsyre en endnu bedre leder af elektricitet, hvilket gør den meget nyttig på mange måder. Før vi kommer ind på dem, lad os se, hvordan koncentrationen har betydning for, hvor godt svovlsyre leder elektricitet.

Gør en højere koncentration af svovlsyre den mere elektrisk ledende?

Fortyndet svovlsyre har mindre end 30 vægt% svovlsyre, mens koncentreret svovlsyre har mere end 98%. Du tror måske, at koncentreret svovlsyre ville være en bedre leder af elektricitet end den fortyndede form, men det er ikke tilfældet.

Koncentreret svovlsyre har en lavere elektrisk ledningsevne end fortyndet svovlsyre. Dette skyldes mindre H⁺ Så₄^2- ioner i koncentreret form. En højere koncentration gør den tættere end fortyndet svovlsyre, men dens elektriske ledningsevne reduceres. Fortyndet svovlsyre er mere elektrisk ledende på grund af mere H⁺ ioner.

Brug af svovlsyre som leder

Forholdsregler først

Forholdsregler er nødvendige, når du arbejder med noget, der indeholder svovlsyre, fordi det er farligt og stærkt ætsende. Det kan give meget alvorlige forbrændinger, især ved høje koncentrationer. Derfor er det meget vigtigt at bære følgende beskyttelsesudstyr:

• Brug håndbeskyttelse såsom handsker.
• Bær et beskyttende forklæde.
• Bær beskyttelsesbriller eller brug ansigtsskærm.

Bred brug

Svovlsyre har mange anvendelsesmuligheder. For eksempel bruges det i boliger som afløbsrens eller toiletkumrens. I den kemiske industri bruges det til at fremstille klæbemidler, rengøringsmidler, insekticider og andre kemikalier; i hæren bruges det til at lave sprængstoffer. Det bruges også i landbrug, maling, trykning, bilindustrien og andre industrier. Dette er et meget vigtigt emne.

De fleste af disse applikationer involverer rengøring, dehydrering eller oxidation. Men svovlsyre er også meget nyttig på grund af dens elektriske egenskaber. Dette udforskes i detaljer nedenfor.

Svovlsyre som elektrolyt

En af de mest almindelige anvendelser for dets elektriske egenskaber er i bly-syre-batterier i biler og andre køretøjer. I et blybatteri bruges svovlsyre som elektrolytten i et bilbatteri, når det blandes med vand. Den leder således ikke kun elektricitet, men er også i stand til at akkumulere en elektrisk ladning.

Så længe der påføres en ladespænding til et bly-syre-batteri, adskilles det i modsatte par af ioner, dvs. positive og negative. Ionerne tvinges til at adskilles, mens strømmen løber ind i deres positive pol. Når den er fuldt opladet, har elektrolytopløsningen (se figuren nedenfor) en høj koncentration af svovlsyre i flydende form. Det lagrer det meste af den kemiske energi. Batteriet aflades derefter, når det tilsluttes en belastning. Et bly-syre batteri hjælper med at starte en bil med en forbrændingsmotor.

Opsummering

Svovlsyre leder strøm eller ej? Vi forklarede, at han gør det meget godt. Vi har vist, at dette skyldes autoprotolyse, forklaret, hvordan det kan lede elektricitet gennem ionisering af brintioner og sulfationer, og at en lavere koncentration i vand gør svovlsyre mere elektrisk ledende. Derudover har vi beskrevet, hvordan svovlsyre bruges som elektrolyt i bly-syre-batterier.

Tag et kig på nogle af vores artikler nedenfor.

• Saccharose leder elektricitet
• Nitrogen leder elektricitet
• Isopropylalkohol leder elektricitet