Schwefelsäure – Verwendung, Herstellung und Vorkommen

Erfahre, warum Schwefelsäure als das „Blut der Chemie“ gilt und wie sie hergestellt wird. Von ihrer Verwendung in der Industrie bis hin zu ihrer Rolle beim sauren Regen – Schwefelsäure ist vielseitig, aber auch gefährlich. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Schwefelsäure

Das Quiz zum Thema: Schwefelsäure

Was ist die chemische Formel von Schwefelsäure?

Frage 1 von 5

Welche Eigenschaft hat Schwefelsäure als Oxidationsmittel?

Frage 2 von 5

Wie reagiert Schwefelsäure mit Metallen?

Frage 3 von 5

Welche Farbe hat konzentrierte Schwefelsäure?

Frage 4 von 5

Was passiert, wenn die Haut mit Schwefelsäure in Berührung kommt?

Frage 5 von 5

Schwefelsäure im Überblick

  • Schwefelsäure ist eine der stärksten Säuren überhaupt. Sie gehört zu den anorganischen Säuren.
  • Die chemische Formel von Schwefelsäure lautet H2SO4.
  • Die Salze der Schwefelsäure heißen Sulfate. Sie setzen sich aus Metallionen und Sulfationen zusammen.
  • Die Schwefelsäure wird auch als Blut der Chemie bezeichnet, da sie eine wichtige Säure in der Chemieindustrie darstellt.
Schwefelsäure: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Schwefelsäure – Steckbrief

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten chemisch-physikalischen Eigenschaften von Schwefelsäure zusammengefasst. Die hier dargestellten Werte beziehen sich auf konzentrierte Schwefelsäure (100 %). Die Werte für verdünnte Schwefelsäure können abweichen.

Eigenschaft Wert
Kurzbeschreibung farblose, ölige Flüssigkeit
Formel/Summenformel HNO3
molare Masse 98,08 g/mol
Dichte 1,84 g/cm3
pKs-Wert –3
Schmelzpunkt 10 °C
Siedepunkt 330 °C

Die Strukturformel bzw. Valenzstrichformel der Schwefelsäure sieht wie folgt aus:

Valenzstrichformel Schwefelsaeure

Von Schwefelsäure gehen einige Gefahren aus, denn sie gehört zu den stärksten Säuren. Schwefelsäure kann die Haut und Schleimhäute stark verätzen und wirkt reizend auf die Atemwege. Das Ausmaß der Gefährdung hängt jedoch auch von der Konzentration der Schwefelsäure ab und wird durch Gefahrensymbole entsprechend gekennzeichnet.

Schwefelsäure – Reaktionsgleichungen

Konzentrierte Schwefelsäure ist stark hygroskopisch und kann damit das in der Luft enthaltene Wasser anziehen. Schwefelsäure dissoziiert vollständig in Wasser, dabei werden Oxoniumionen (H3O+) und Sulfationen (SO42-) gebildet. Die Sulfationen sind die Säurerestionen der Schwefelsäure. Die Dissoziations- bzw. Reaktionsgleichung von Schwefelsäure in Wasser lautet:

H2SO4 + 2 H2O ⇌ 2 H3O+ + SO42-

Schwefelsäure – Neutralisationsreaktion

Schwefelsäure kann neutralisiert werden, indem sie mit Natriumhydroxid (NaOH) zu Natriumsulfat (Na2SO4) und Wasser reagiert:

2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O

Schwefelsäure – Reaktion mit Metallen

Schwefelsäure reagiert in verdünnter Form mit unedlen Metallen. Als Beispiel soll hier die Reaktion von Zink (Zn) mit Schwefelsäure zu Zinksulfat ZnSO4 gezeigt werden. Als weiteres Produkt entweicht bei dieser Reaktion Wasserstoff (H2):

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Edelmetalle wie Gold oder Platin werden durch konzentrierte Schwefelsäure nicht angegriffen.

Schwefelsäure – saurer Regen

Saurer Regen entsteht durch chemische Reaktionen, bei denen sich Schwefeloxide mit Wasser aus der Luft verbinden. Dabei entsteht Schwefelsäure.

Schwefelsäure – Oxidationsmittel

Schwefelsäure unterscheidet sich von anderen starken Säuren, wie beispielsweise der Salzsäure, durch eine besondere chemische Eigenschaft: Schwefelsäure ist ein starkes Oxidationsmittel und zersetzt organische Stoffe. Sie kann etwa Stroh, Leinen oder Baumwolle zerstören.

Schwefelsäure – Anwendung und Herstellung

Es gibt viele direkte und indirekte Anwendungen für Schwefelsäure. Der Großteil der produzierten Schwefelsäure dient jedoch der Herstellung von Düngemitteln und Pigmenten. Des Weiteren ist Schwefelsäure für sehr viele Synthesen als Reaktionspartner oder Katalysator von großer Bedeutung.

In der Industrie wird Schwefelsäure vereinfacht in drei Schritten hergestellt:

  • Im ersten Schritt wird elementarer Schwefel mit Luftsauerstoff verbrannt und es entsteht Schwefeldioxid (SO2):
    S + O2 → SO2
  • Im zweiten Schritt wird das Schwefeldioxid weiter verbrannt. Diese Reaktion läuft nur in Anwesenheit eines Katalysators ab. Schwefeldioxid reagiert mit Sauerstoff zu Schwefeltrioxid (SO3):
    2 SO2 + O2 → 2 SO3
  • Im dritten Schritt reagiert Schwefeltrioxid mit Wasser zu Schwefelsäure:
    SO3 + H2O → H2SO4

Häufig gestellte Fragen zum Thema Schwefelsäure 

Schwefelsäure ist eine sehr starke, anorganische Säure. Sie stellt in der Industrie eine wichtige Grundchemikalie dar.

Elementarer Schwefel wird verbrannt und es entsteht Schwefeldioxid, das mithilfe eines Katalysators weiter verbrannt wird und mit Sauerstoff zu Schwefeltrioxid reagiert. Fügt man nun Wasser hinzu, entsteht Schwefelsäure.

Schwefelsäure wird beispielsweise bei der Produktion von Düngemitteln oder bei der Herstellung von Pigmenten eingesetzt. Schwefelsäure ist außerdem für unzählige organische Synthesen als Reaktionspartner/Katalysator wichtig.

Schwefelsäure spielt eine wichtige Rolle in der Chemieindustrie. Sie wird oft als Säurekatalysator im Herstellungsprozess zur Synthese diverser organischer Stoffe, wie zum Beispiel Aceton und Ester, eingesetzt.

Freie Schwefelsäure kommt in der Natur nur selten vor. In geringen Mengen findet man freie Schwefelsäure zum Teil in vulkanischen Quellen und in der oberen Atmosphäre der Venus.

Schwefelsäure entsteht, wenn elementarer Schwefel verbrannt wird. Das dabei entstehende Schwefeldioxid kann man weiter mit Sauerstoff und Wasser reagieren lassen, dabei entsteht Schwefelsäure. In der Natur kann Schwefelsäure in Form von saurem Regen entstehen.

Schwefelsäure wirkt stark ätzend. Sie gehört zu den stärksten Säuren überhaupt. Das Ausmaß der Gefährdung hängt jedoch auch stark von der Konzentration ab. Beim Arbeiten mit Schwefelsäure ist es deshalb sehr wichtig, dass vorab Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.

Hochkonzentrierte Schwefelsäure wirkt auf die Haut sowie die Schleimhäute stark reizend und ätzend. Schwefelsäure ist übrigens ein starkes Oxidationsmittel und zersetzt organische Stoffe. So kann sie beispielsweise Stroh, Leinen oder Baumwolle zerstören.

Einige Metalle wie Gold, Platin, Eisen und Blei werden durch konzentrierte Schwefelsäure nicht angegriffen.

Kommt die Haut mit Schwefelsäure in Kontakt, erhitzt sich diese Stelle merklich. Dauert der Hautkontakt länger an, können Narben zurückbleiben.

Super! Das Thema: Schwefelsäure kannst du schon! Teile deine Learnings und Fragen mit der Community!