Sülfürik asit (H₂SO₄) endüstride 'Temas Yöntemi' ile üretilir. Aşağıdaki basamaklardan hangisi bu yöntemde yer almaz?
A) Kükürtün oksijenle yakılarak SO₂ gazı elde edilmesi
B) SO₂ gazının O₂ ile tepkimeye sokularak SO₃ gazına oksitlenmesi
C) SO₃ gazının suyla doğrudan tepkimeye sokularak H₂SO₄ elde edilmesi
D) SO₃ gazının derişik H₂SO₄ ile tepkimeye sokularak oleum (H₂S₂O₇) elde edilmesi
Sülfürik asit (H₂SO₄) endüstride 'Temas Yöntemi' ile üretilirken belirli basamaklar izlenir. Bu yöntem, verimliliği ve güvenliği artırmak için özel olarak tasarlanmıştır. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Kükürtün oksijenle yakılarak SO₂ gazı elde edilmesi: Bu, Temas Yöntemi'nin ilk basamağıdır. Kükürt (S) havada yakılarak kükürt dioksit (SO₂) gazı üretilir. Bu tepkime aşağıdaki gibidir:
$S(k) + O_2(g) \rightarrow SO_2(g)$
Bu basamak Temas Yöntemi'nde yer alır.
- B) SO₂ gazının O₂ ile tepkimeye sokularak SO₃ gazına oksitlenmesi: Bu, Temas Yöntemi'nin en kritik basamaklarından biridir. Kükürt dioksit (SO₂) gazı, genellikle vanadyum(V) oksit ($V_2O_5$) gibi bir katalizör eşliğinde oksijenle (O₂) tepkimeye sokularak kükürt trioksit (SO₃) gazına dönüştürülür. Bu tepkime denge tepkimesidir:
$2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$
Bu basamak Temas Yöntemi'nde yer alır.
- C) SO₃ gazının suyla doğrudan tepkimeye sokularak H₂SO₄ elde edilmesi: Temas Yöntemi'nde SO₃ gazı doğrudan suyla tepkimeye sokulmaz. Bunun nedeni, SO₃'ün suyla doğrudan tepkimesinin çok ekzotermik olması ve yoğun, aşındırıcı bir sülfürik asit buharı (asit sisi) oluşturmasıdır. Bu sisin yoğunlaştırılması ve ayrılması oldukça zordur, ayrıca tesis için aşındırıcı ve tehlikelidir. Bu nedenle, bu yöntem Temas Yöntemi'nde tercih edilmez.
- D) SO₃ gazının derişik H₂SO₄ ile tepkimeye sokularak oleum (H₂S₂O₇) elde edilmesi: Bu, Temas Yöntemi'nin önemli bir basamağıdır. SO₃ gazı, doğrudan su yerine derişik sülfürik asit (H₂SO₄) ile tepkimeye sokularak oleum (pirosülfürik asit veya dumanlı sülfürik asit, $H_2S_2O_7$) elde edilir. Bu tepkime aşağıdaki gibidir:
$SO_3(g) + H_2SO_4(derişik) \rightarrow H_2S_2O_7(s)$
Elde edilen oleum daha sonra su ile seyreltilerek istenilen derişimde sülfürik asit üretilir:
$H_2S_2O_7(s) + H_2O(s) \rightarrow 2H_2SO_4(s)$
Bu basamak Temas Yöntemi'nde yer alır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, SO₃ gazının suyla doğrudan tepkimeye sokularak H₂SO₄ elde edilmesi, Temas Yöntemi'nde yer almayan basamaktır.
Cevap C seçeneğidir.
