Acidul sulfuric
Proprietati:
Generale
Nume: Acid sulfuric
Formula chimica: H2SO4
Aspect: lichid incolor
Fizice
Greutate moleculara: 98.1 uam
Punct de topire: 10 °C
Punct de Fierbere: 337 °C
Densitate: 1.8 t/m3
Solubiliate: miscibil
Siguranta:
Ingestie: pot rezulta afectiuni severe si permanente
Inhalare: foarte periculos, chiar fatal; se conosc efecte pe termen lung
Piele: produce arsuri
Ochi: produce arsuri
Acidul sulfuric, H2SO4, este un foarte activ acid mineral (nu este un acid organic). Poate forma orice concetratie cu apa. Numele vechi al acidului sulfuric este ulei de vitriol. Cand sunt adaugate concentratii mari de trioxid de sulf SO3 la fabricarea acidului, rezulta o solutie de SO3 in H2SO4. Aceasta se numeste acid sulfuric fumens, Oleum, sau acid Nordhausen - H2S2O7.
Acidul sulfuric are multe aplicatii, incluzand multe reactii chimice si utilizari industriale. Este produsul chimic cel mai folosit. Directiile principale includ productia de ingrasaminte, procesarea minereurilor si a apelor reziduale, sinteza produselor chimice si rafinarea petrolului.
In combinatie cu acidul azotic, formeaza ionul NO2+, folosit la nitrarea unor compusi. Procesul de nitrare este utilizat pentru productia unui numar mare de explozivi, incluzand trinitrotoluenul, nitroceluloza si nitroglicerina. Acidul este folosit si in acumulatorii acid-plumb, si este uneori numit si “acid de baterie”.
Reactia de hidratare a acidului sulfuric este puternic exoterma. Daca se adauga apa acidului, acesta poate incepe sa fiarba, stropind persoanele din jur. Intotdeuna se adauga acid in apa si nu invers. De notat ca aceasta problema se datoreaza partial si densitatilor relative ale celor doua lichide. Apa este mai putin densa decat acidul sulfuric, si are tendinta sa pluteasaca deasupara acidului.
Pentru ca reactia de hidratare este favorabila termodinamic, acidul sulfuric este un excelent agent dehidrator, si este folosit la prepararea fructelor uscate.
In atmosfera, combinat cu alti compusi chimici, produce ploaia acida.
Exista doua procese principale folosite in productia de H2SO4, procedeul camerei de plumb si procedeul de contact. Procesul camarei de plumb este o metoda veche, si produce o solutie de acid in apa de concentratie 62 – 78%. Prin procesul de contact se obtine acid sulfuric pur. In ambele procese, Bioxidul de sulf, SO2, este oxidat la trioxid de sulf SO3, care este dizolvat in apa.
Bioxidul de sulf este obtinut prin arderea sulfului:
S(s) + O2(g) ---> SO2(g)
prin prajirea piretei (sulfura de fier) sau a altor sulfuri metalice
4 FeS(s) + 7 O2(g) ---> 2 Fe2O3(s) + 4 SO2(g)
sau prin arderea hidrogenului sulfurat,
2 H2S(g) + 3 O2(g) ---> 2 SO2(g) + 2 H2O(g)
Bioxidul de sulf este oxidat catalitic la trioxid de sulf
2SO2(g) + O2(g) ---> 2 SO3(g)
In absenta catalizatorului, oxidarea SO2 este lenta. In procesul vechi cu camera de plumb, catalizatorul este bioxidul de azot. In procedeul contact, catalizatorul este oxidul de vanadiu, V2O5. Trioxidul de sulf produs este dizolvat in acid sulfuric 98%, in care reactioneaza cu cele 2% apa, formand H2SO4.
H2SO4
SO3(g) + H2O(l) -----------> H2SO4(l)
...