સલ્ફ્યુરિક એસિડના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોની ચર્ચા કરો.

(N/A) $(i)$ ભૌતિક ગુણધર્મો: સલ્ફ્યુરિક એસિડ એ $298 \ K$ તાપમાને $1.84$ વિશિષ્ટ ઘનતા ધરાવતું રંગહીન,ઘટ્ટ,તેલી પ્રવાહી છે. તેનું ઠારણબિંદુ $283 \ K$ અને ઉત્કલનબિંદુ $611 \ K$ છે. તે પાણીમાં ઓગળતી વખતે પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા મુક્ત કરે છે. તેથી,એસિડને મંદ કરતી વખતે,એસિડને પાણીમાં ઉમેરવો જોઈએ,ન કે પાણીને એસિડમાં,અને સતત હલાવતા રહેવું જોઈએ.
$(ii)$ રાસાયણિક ગુણધર્મો: સલ્ફ્યુરિક એસિડની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચેના લક્ષણોને કારણે છે:
$(a)$ ઓછી બાષ્પશીલતા
$(b)$ પ્રબળ એસિડિક ગુણધર્મ
$(c)$ પાણી પ્રત્યે પ્રબળ આકર્ષણ
$(d)$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરવાની ક્ષમતા
જલીય માધ્યમમાં,સલ્ફ્યુરિક એસિડ બે તબક્કામાં આયનીકરણ પામે છે:
$H_2SO_{4(aq)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^{+}_{(aq)} + HSO^{-}_{4(aq)} ; Ka_1 = \text{ખૂબ જ મોટું } (Ka_1 > 10)$
$HSO^{-}_{4(aq)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^{+}_{(aq)} + SO^{2-}_{4(aq)} ; Ka_2 = 1.2 \times 10^{-2}$
$Ka_1$ નું મોટું મૂલ્ય દર્શાવે છે કે $H_2SO_4$ મોટાભાગે $H^{+}$ અને $HSO^{-}_4$ માં વિયોજિત થાય છે. વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,તેટલો એસિડ પ્રબળ. તે બે શ્રેણીના ક્ષાર બનાવે છે: સામાન્ય ક્ષાર (જેમ કે સોડિયમ સલ્ફેટ,કોપર સલ્ફેટ) અને એસિડિક સલ્ફેટ (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ).
સલ્ફ્યુરિક એસિડ તેની ઓછી બાષ્પશીલતાને કારણે તેના ક્ષારોમાંથી વધુ બાષ્પશીલ એસિડ બનાવવા માટે વપરાય છે:
$2MX + H_2SO_4 \rightarrow 2HX + M_2SO_4$ (જ્યાં $X = F, Cl, NO_3$ અને $M = \text{ધાતુ}$).
સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ એક પ્રબળ નિર્જલીકરણ કર્તા છે. તે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પર તેની ચારિંગ અસર દ્વારા પાણી દૂર કરે છે:
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2SO_4} 11H_2O + 12C$
ગરમ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ એક મધ્યમ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે ધાતુઓ અને અધાતુઓ બંનેનું ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે $SO_2$ માં રિડક્શન પામે છે.