**硫酸**係一個強無機酸，分子式係H₂SO₄。佢嘅鹽係硫酸鹽。無論幾濃，硫酸都可以溶於水。

硫酸有好多用途，亦都係製造好多化學品所需嘅原料，例如整車用鉛酸電池、處理礦物、整肥料、煉油、污水處理同一啲化學合成都要用到。

整法
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整硫酸有幾種方法，最常用係鉛室法同接觸法，呢兩個方法都要提煉二氧化硫。

首先，會用克勞斯法或者弗拉施法提取硫，再喺空氣入面燒，變成二氧化硫。另一個提煉二氧化硫嘅方法就係用硫化氫。

S (s) + O2 (g) → SO2 (g)
2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2 (−518 kJ/mol)
### 鉛室法

呢個方法用一氧化氮、二氧化氮做催化劑，係較為古老整硫酸嘅方法。而家工業都好少用呢個方法，改用接觸法。

二氧化硫喺水汽、空氣、一氧化氮同二氧化氮共存之下反應，可以整到70%濃度嘅硫酸，反應如下：

* 2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)

* SO2 (g) + NO2 (g) → SO3 + NO (g)

* SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (g)

因為硫酸嘅純度較低，除去唔到一氧化氮同二氧化氮，又

* NO + NO2 + H2O → 2HNO2

* 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

所以會有HNO2同HNO3。

### 接觸法

接觸法係今時今日工業整硫酸嘅方法，有四步：首先係高溫燒硫化礦或者硫磺，產生二氧化硫；二氧化硫同氧氣喺高溫之下會合成三氧化硫；用濃硫酸吸三氧化硫，產生發煙硫酸；最後用水稀釋發煙硫酸，得到硫酸成品。

喺常壓同攝氏450度之下，將二氧化硫同空氣通過催化劑五氧化二釩（V2O5），整出三氧化硫。

{\displaystyle \ 2SO\_{2(g)}+O\_{2(g)}\rightleftharpoons 2SO\_{3(g)}} ；　{\displaystyle \ \Delta H=-196\ kJ/mol}
二氧化硫同氧嘅反應係一個可逆反應。

喺吸收塔入面，三氧化硫會溶喺98%硫酸，形成發煙硫酸。

{\displaystyle \ SO\_{3(g)}+H\_{2}SO\_{4(l)}\rightarrow H\_{2}S\_{2}O\_{7(l)}}
發煙硫酸經適量嘅水稀釋後，就會形成98%硫酸，並冷卻同儲存。

{\displaystyle \ H\_{2}S\_{2}O\_{7(l)}+H\_{2}O\_{(l)}\rightarrow 2H\_{2}SO\_{4(l)}}
三氧化硫同水嘅反應非常劇烈，如果直接溶喺水到，就會釋放大量熱能，形成硫酸霧，阻礙溶解過程，而且難以收集。另外，三氧化硫喺硫酸入面嘅溶解度比水高，所以硫酸製造廠唔會將三氧化硫直接溶入水。

{\displaystyle \ SO\_{3(g)}+H\_{2}O\_{(l)}\rightarrow H\_{2}SO\_{4(aq)}} ；　{\displaystyle \ \Delta H=-132\ kJ/mol}
喺反應過程入面，五氧化二釩做咗一個中間物嘅角色：

{\displaystyle \ V\_{2}O\_{5(s)}+SO\_{2(g)}\rightarrow 2VO\_{2(s)}+SO\_{3(g)}}
{\displaystyle \ 4VO\_{2(s)}+O\_{2(g)}\rightarrow 2V\_{2}O\_{5(s)}}
{\displaystyle \ 2SO\_{2(g)}+O\_{2(g)}\rightleftharpoons 2SO\_{3(g)}}

物理特性
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### 硫酸級數

雖然可以整到99%硫酸，不過跟住佢會出SO₃，然後濃度就變成98.3%。98%嘅濃度係更加安全，而且呢個濃度係「濃硫酸」嘅常見狀態。唔同濃度係有唔同用途，常見嘅就有：

| H₂SO₄質量佔總質量百分比 | 密度（kg/L） | 濃度（mol/L） | 統稱 |
| --- | --- | --- | --- |
| 10% | 1.07 | ~1 | 稀硫酸 |
| 29–32% | 1.25–1.28 | 4.2–5 | 電池酸（用喺鉛酸蓄電池） |
| 62–70% | 1.52–1.60 | 9.6–11.5 | *鉛室酸**肥料酸* |
| 78–80% | 1.70–1.73 | 13.5–14 | *塔酸**格洛弗塔酸* |
| 95–98% | 1.83 | ~18 | 濃硫酸 |

化學特性
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### 同水反應

硫酸同水嘅混合係一個好強嘅放熱過程。一定要將硫酸倒入水而唔係將水倒入硫酸。因為呢個方法可以防止喺一下子放出勁多熱力。呢個化學反應最好嘅解釋係因為出咗水合氫離子：

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4−    K1 = 2.4 x 106   （強酸）
HSO4− + H2O → H3O+ + SO42−     K2 = 1.0 x 10-2   
HSO4-係*硫酸氫根*，而SO42-係*硫酸根*。K1同K2都係酸度系數。因為呢個反應喺熱力學入面係有利，所以硫酸係一個好好嘅吸水劑，於是佢畀人用嚟整好多生果乾。

### 其他化學反應

作為一個強酸，硫酸同鹼或者鹼性氧化物產生化學作用出好多相應嘅硫酸鹽。就好似硫酸銅，好多時用嚟電鍍同埋做抗真菌劑，係要用硫酸嚟整：

CuO (s) + H2SO4 (aq) → CuSO4 (aq) + H2O (l)
硫酸亦都可以用嚟整弱酸。例如佢可以同醋酸鈉反應，換番醋酸CH3COOH出嚟，變成硫酸氫鈉：

H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH
而佢同硝酸鉀亦都可以產生複分解反應，整硝酸同埋硫酸氫鉀。濃硫酸亦都可以同氯化鈉產生化學作用，變成氣體氯化氫同亞硫酸氫鈉：

NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
濃硫酸又可以將糖脫水，變成一嚿碳。硫酸係冇參與呢個化學反應，佢只係分解咗糖，呢個反應會放熱能同埋會出水蒸氣：

C12H22O11 → 12C + 11H2O
當佢同硝酸直接倒埋一齊，佢同時有酸同埋脫水劑嘅特性，產生硝離子NO+2。化學家就用以上特性，用渠做親電芳香取代反應入面硝化反應嘅催化劑。機理如下：

Aromatic nitration mechanism
### 同金屬反應

硫酸會同大部分金屬起置換反應，產生氫氣同埋硫酸鹽。硫酸可以直接同鐵、鋁、鋅、錳、鎂同鎳反應，而熱或者濃硫酸可以同錫、銅反應。但係鉛同鎢就有阻力。不過同錫嘅化應係會產生二氧化硫而唔係氫。凍嘅濃硫酸會令鐵同鋅鈍化，所以可以用佢哋造嘅容器嚟裝濃硫酸。

Fe (s) + H2SO4 (aq) → H2 (g) + FeSO4 (aq)
Sn (s) + 2 H2SO4 (aq) → SnSO4 (aq) + 2 H2O (l) + SO2 (g)

危險性
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| 硫酸嘅危險性 |
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| 識得將糖變成大嚿炭 |
| 識得將糖變成大嚿炭  |

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| 識得燒傷人嘅皮膚 |
| 識得燒傷人嘅皮膚  |

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| 識得將紙整穿幾隻黑窿 |
| 識得將紙整穿幾隻黑窿  |

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硫酸屬強酸嘅一種，同帶腐蝕性嘅強酸或強鹼一樣，佢識得同蛋白質、脂肪發生酰胺水解作用同埋酯水解作用而達到分解生物組織，造成化學性燒傷。因為佢重識得放出大量熱能，所以亦會造成二級燒傷。一唔小心入眼嘅會導致永久性失明。一唔小心食咗佢，亦會令內臟造成傷害兼冇得醫返轉頭嗰隻。另外，佢啲腐蝕性亦可以整爛好多張紙都得，亦識得將普通嘅糖變成大嚿炭。由於佢有好犀利嘅氧化性，所以佢亦好易同大量金屬產生氧化還原反應。

參考
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1. ↑  呢個反應亦可以用鉑（Pt）催化，但五氧化二釩較常見，一來價格平過鉑，二來鉑較易同雜質反應而損失。
2. ↑  "sulfuric acid", *The Columbia Encyclopedia* (第6版), 2008, 喺2010-03-16搵到
3. ↑  "Sulphuric acid", *Encyclopædia Britannica*,第26卷 (第11版), 1910–1911, pp. 65–69
4. ↑  "Ionization Constants of Inorganic Acids". .chemistry.msu.edu. 喺2011-05-30搵到.