Молекула серной кислоты H2SO4

 Теория:

Молекула серной кислоты — это химическое соединение с формулой H₂SO₄.

Одна из сильнейших и наиболее важных неорганических кислот.

Состоит из двух атомов водорода (H), одного атома серы (S) и четырёх атомов кислорода (O).
Имеет тетраэдрическое строение вокруг центрального атома серы.

В чистом виде это тяжёлая, маслянистая жидкость, обладающая сильными водоотнимающими (гигроскопичными) и окислительными свойствами.

Строение молекулы серной кислоты

Молекула серной кислоты (H₂SO₄) имеет тетраэдрическое строение вокруг центрального атома серы.

Центральный атом: Сера (S) находится в центре.

Связи с кислородом: Сера связана с четырьмя атомами кислорода (O).

1. Две двойные связи (S = O): Два атома кислорода связаны с серой двойными связями.
2. Две одинарные связи (S — O): Два других атома кислорода связаны с серой одинарными связями.

Гидроксильные группы: К этим двум атомам кислорода, связанным одинарной связью, присоединено по одному атому водорода (H), образуя две гидроксильные группы (-OH).

Основные характеристики и строение молекулы серной кислоты

Состав:

Одна молекула H₂SO₄ состоит из:

Двух атомов водорода (H)

Одного атома серы (S)

Четырех атомов кислорода (O)

Строение (Геометрия)

В центре молекулы находится атом серы (S).

Сера связана с четырьмя атомами кислорода (O).

Два атома кислорода связаны с серой двойными связями (S = O).

Два других атома кислорода связаны с серой одинарными связями (S — O), и к каждому из этих атомов кислорода, в свою очередь, присоединен по атому водорода (H).

Таким образом, в молекуле серной кислоты есть две гидроксильные группы (-OH).

Геометрия вокруг атома серы тетраэдрическая (как у метана CH₄, но с кислородами вместо водородов).

Атом серы находится в центре тетраэдра, а атомы кислорода — в его вершинах.

Молекула полярная.

Структурная формула серной кислоты

Молекулярная масса

Атомная масса водорода (H) ≈ 1.008 а.е.м.

Атомная масса серы (S) ≈ 32.06 а.е.м.

Атомная масса кислорода (O) ≈ 15.999 а.е.м.

Молекулярная масса H₂SO₄ = (2 × 1.008) + 32.06 + (4 × 15.999) = 2.016 + 32.06 + 63.996 = 98.072 а.е.м.

Молярная масса H₂SO₄ ≈ 98.07 г/моль.

Свойства (обусловленные строением)

Сильная двухосновная кислота: Наличие двух гидроксильных групп (-OH) позволяет серной кислоте отдавать два протона (H⁺).

В водном растворе она является очень сильной кислотой, полностью диссоциируя по первой ступени и сильно по второй.

Гигроскопичность (водоотнимающие свойства): Серная кислота очень «любит» воду. Это свойство широко используется, например, для осушки газов.

Сильный окислитель: Концентрированная серная кислота является сильным окислителем, способным реагировать со многими металлами и органическими веществами.

Серная кислота является одним из важнейших химических продуктов в мире, использующимся во многих отраслях промышленности.

 Пример решения, задача:

Задача № 1.

Дано: Какова масса 0.2 моль серной кислоты (H₂SO₄)?

Решение: Масса (m) = Количество вещества (n) × Молярная масса (M)
m(H₂SO₄) = 0.2 моль×98.09 г/моль = 19.618 г.

Ответ: 19.618 г.

Задача № 2.

Дано: Сколько моль серной кислоты (H₂SO₄) содержится в 49.045 граммах чистой серной кислоты?

Решение: Количество вещества (n) = Масса (m) / Молярная масса (M)
n(H₂SO₄) = 49.045 г/98.09 г/моль = 0.5 моль.

Ответ: 0.5 моль.

Часто задаваемые вопросы:

Сколько атомов в молекуле серной кислоты?

Состоит из двух атомов водорода (Н), одного атома серы (S) и четырех атомов кислорода (О).

Записывается как H₂SO₄, читается («аш-два-эс-о-четыре»)

Из чего состоит молекула серной кислоты?

Из двух атомов водорода (Н)(именно из за этого серную кислоту называют двухосновной), одного атома серы (S) и четырех атомов кислорода (О).

Сколько атомов в Н2SО4?

В серной кислоте Н2SО4, находиться: 2Н + 1S + 4О = 7.

То есть 7 атомов.