Acid sulfuric

Acidul sulfuric, H₂SO₄, este un foarte activ acid mineral (nu este un acid organic); totodata este cel mai important compus al sulfului. Poate forma orice concentratie cu apa. Numele vechi al acidului sulfuric este ulei de vitriol sau, dupa Albert cel Mare in secolul al XIII-lea, ulei de vitriol roman . 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 fumans, Oleum, sau acid Nordhausen - H₂S₂O₇.

Aplicatii

Acidul sulfuric are multe aplicatii, incluzand multe reactii chimice si utilizari industriale. Este produsul chimic cel mai folosit in industrie, fiind numit si "sangele industriei". 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, find uneori numit si "acid de baterie".

Proprietati

Reactia de hidratare a acidului sulfuric este puternic exoterma. Daca se adauga apa acidului, acesta poate incepe sa fiarba, stropind persoanele din jur. Intotdeauna 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 pluteasca deasupra 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.

Obtinere

Exista doua procese principale folosite in productia de H₂SO₄, procedeul camerei de plumb si procedeul de contact. Procesul camerei de plumb este o metoda veche si produce o solutie de acid in apa de concentratie 6278%. Prin procesul de contact se obtine acid sulfuric pur. In ambele procese, dioxidul de sulf, SO₂, este oxidat la trioxid de sulf SO₃, care este dizolvat in apa.

Dioxidul de sulf este obtinut prin arderea sulfului:

S(s) + O₂(g) ---> SO₂(g)

prin prajirea piritei (sulfura de fier) sau a altor sulfuri metalice

4 FeS(s) + 7 O₂(g) ---> 2 Fe₂O3(s) + 4 SO₃(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 dioxidul 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.

SO₃(g) + H₂O(l) ---> H₂SO₄(l)