Salut Lilly,
Schwefelsäure wird in mehreren Stahltanks über einen Fluss transportiert. Die Aufgabe lautet: „erläutere die Vorgänge beim eindringen des Flusswassers in einer dieser Tanks.“ was meint man mit Vorgänge? Soll man sagen, dass es dann eine Explosionsgefahr gibt oder was?
Genau, vielleicht das Ganze nur etwas detaillierter: Kommt es zu einem Eintritt von Flusswasser in die Tanks, wird die Schwefelsäure naturgemäß verdünnt, wobei sie als starke, zweiprotonige Säure vollständig protolysiert:
H2SO4 + H2O ⇌ H3O+ + HSO4-
HSO4- + H2O ⇌ H3O+ + SO42-
Die entstehenden Hydronium - Ionen (H3O+) sind nun die typischen Bestandteile der Lösung in Bezug auf die ätzende Säurewirkung, die schlussendlich zur Korrosion der Stahltanks führt. Die H3O+ - Ionen reagieren dabei mit dem im Stahl enthaltenen Eisen zu gasförmigem Wasserstoff:
Fe + 2 H3O+ → Fe2+ + H2 ↑ + H2O
Die Bildung von Wasserstoff führt zusätzlich zu einer Druckerhöhung in den Tanks, was im Zusammenspiel mit dem Sauerstoff der Luft ein hoch explosives Gasgemisch entstehen lässt.
Warum kann konzentrierte Schwefelsäzre in stahltanks gefahrlos transportiert werden, aber verdünnte nicht? Ich habe schon versucht zu googeln aber komme da irgendwie nicht so ganz weiter…
Im Gegensatz zum oben besprochenen Verhalten verdünnter Schwefelsäure liegt konzentrierte Schwefelsäure in undissoziierten Molekülen vor, ist dadurch auch nicht korrosiv bzw. fehlen charakteristische Eigenschaften saurer Lösungen. Da keine Reaktion mit unedlen Metallen wie Eisen erfolgt, werden demzufolge weder die Innenwände der Stahltanks angegriffen noch bilden sich explosive wasserstoffhaltige Gasgemische. Insofern kann konzentrierte Schwefelsäure gut in Stahltanks transportiert werden.
Schöne Grüße :)
