Ácido sulfúrico. Propiedades físicas y químicas

Escuela Industrial Superior

Anexa a la Facultad de Ingeniería Química

Alumno: Antonella Ferrari

Tema: Ácido Sulfúrico

Materia: Química inorgánica

Profesor de cátedra: Juan Carlos Heinen

Auxiliar de TP: Raúl García

Curso: 4° Química “A”

Informe N°: 3

Fecha de realización:

Fecha de entrega:

Usos

Los usos del ácido sulfúrico son tan variados que el volumen de su producción proporciona un índice aproximado de la actividad general industrial.

El ácido sulfúrico se utiliza principalmente para hacer fertilizantes, tanto superfosfato como sulfato de amonio. También se usa para fabricar productos orgánicos, pinturas y pigmentos, y rayón, así como para refinar petróleo y procesar metales. Uno de los pocos productos de consumo que contienen ácido sulfúrico como tal, es la batería de plomo, que se utiliza en los automóviles.

http://www.fisicanet.com.ar/quimica/inorganica/ap01_acido_sulfurico.php

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL ÁCIDO SULFÚRICO

PROPIEDADES FÍSICAS PARA EL ACIDO SULFÚRICO

PROPIEDAD | VALOR |

Peso Molecular (g/mol) | 98,08 |

Estado Físico | Líquido |

Punto de ebullición (°C) (760 mmHg) | 290; 100%310-335; 98% |

Punto de fusión (°C) | 10,4 – 10,5; 100%3; 98%-64; 65% |

Presión de Vapor (mmHg) | <0,001; 20 °C1; 146 °C |

Gravedad Específica (Agua = 1) | 1,841; 100% |

Densidad del Vapor (Aire = 1) | 3,4 |

Velocidad de Evaporación (Acetato de Butilo = 1) | No encontrado |

Solubilidad en agua (g/ml) | Libremente |

Límites de Inflamabilidad (% vol) | No aplica |

Temperatura de Auto Ignición (°C) | No aplica |

Punto de Inflamación (°C) | No aplica |

pH | 0.3; Solución 1 N1,2; Solución 0,1 N2,1; Solución 0,01 N |

Datos Físicos:

1. Concentración mayor: 98,5%

A una temperatura de 15,5 ºC:

2. Punto de ebullición: 338 ºC ó 640 ºF

3. Densidad a 20 ºC: 1,84 g/cm.

4. Punto de fusión: -40 ºC para una concentración de 65,13%.

5. Solubilidad: Soluble en agua, pero reacciona violentamente al mezclarse con ella, generando calor. Con otros solventes no hay mezcla: no hay reacción.

6. Temperatura de descomposición: 340 ºC.

7. Presión de vapor a 20 ºC: < 0,001 bar.

PROPIEDADES QUÍMICAS

El Acido Sulfúrico es un Acido mineral fuerte y un oxidante fuerte. Se disocia en agua de acuerdo con dos equilibrios:

1) - H2SO4 + H2O <=> H3O + HSO4

2) - HSO4 - + H2O <=> H3O + SO4 2-

El primero de ellos a proporciones de agua bajas y el segundo a proporciones altas; por esta razón el Acido Sulfúrico diluido actúa como un Acido dibásico. Estas características ácidas hacen que reaccione con metales básicos como el aluminio provocando la generación de Hidrógeno y los correspondientes Sulfatos y bisulfatos metálicos.

El Acido Sulfúrico concentrado y caliente es una sustancia altamente oxidante y ataca metales preciosos. En este mismo estado reacciona con carbono, fósforo y Azufre produciendo dióxido de Azufre (SO2) (2).

El Acido Sulfúrico descompone las sales de muchos otros Ácidos, lo cual representa una oportunidad industrial en diversos campos como en la producción de Sulfato de sodio (Na2SO4) y cloruro de Hidrógeno (HCl) a partir del cloruro de sodio (NaCl), la descomposición de sulfitos a dióxido de Azufre y la descomposición de fosfatos de calcio naturales (Ca3 (PO4)2) hasta Acido fosfórico (H3PO4) y Sulfato de calcio (CaSO4) (1).

Sus características de higroscopicidad se deben a la formación de diferentes hidratos, los cuales corresponden al monohidrato (H2SO4*H2O), el dihidrato (H2SO4*2H2O), el trihidrato (H2SO4*3H2O), el tetrahidrato (H2SO4*4H2O) y por último el hexahidrato (H2SO4*6H2O) (1).

Las reacciones del Acido Sulfúrico concentrado en el área de los compuestos orgánicos están muy influenciadas por las propiedades oxidantes e higroscópicas de éste; debido a estas características, reacciones de carbonización de carbohidratos y de condensación orgánica presentan mejor desempeño en su presencia (1).

El Acido Sulfúrico no es un material combustible en sí mismo, pero por ser altamente reactivo es capaz de iniciar la ignición de sustancias combustibles cuando entra en contacto con ellas.´

http://www.buenastareas.com/ensayos/Propiedades-Fisicas-y-Quimicas-Del-Acido/4134813.html

Descripción del ACIDO SULFURICO

El ácido sulfúrico es un líquido aceitoso descolorido.

Usos del ACIDO SULFURICO

Producción de ácido fosfórico para elaborar fertilizantes como el superfosfato triple y los fosfatos monoamónico y diamónico, extracción de metales no ferrosos, refinación del petróleo (alquilación), producción de pigmentos, pinturas, pulpa y papel, tratamiento del hierro y acero, manufactura de explosivos, fabricación de detergentes, plásticos, textiles, fibras químicas, tratamiento de cuero, pieles y agua y en baterías automotrices.

Propiedades del ACIDO SULFURICO

Es soluble en agua en cuya disolución actúa como ácido fuerte, corrosivo para metales y tejidos.

Obtención del ACIDO SULFURICO

Se obtiene a partir de la oxidación por óxidos de nitrógeno en una disolución de dióxido de azufre. Posterior a ello se realizan procesos con el fin de concentrar el ácido sulfúrico obtenido.

También es posible obtenerlo a partir de la oxidación de azufre elemental; el primer paso es la obtención de SO2por combustión de S, el que será oxidado a SO3 en presencia de un catalizador de vanadio (V2O5), en el último paso el SO3 se hace reaccionar con agua.

http://www.cosmos.com.mx/i/tec/3tsw.htm

El ácido sulfúrico (H2SO4) es un líquido incoloro de aspecto aceitoso. Se trata de un ácido muy fuerte, es decir, en disolución acuosa se disocia fácilmente en iones hidrógeno (H+) e iones sulfato (SO4-2).

El ácido sulfúrico concentrado, llamado antiguamente aceite de vitriolo, es un importante agente desecante. Actúa tan vigorosamente en este aspecto que extrae el agua, y por lo tanto carboniza, la madera, el algodón, el azúcar y el papel. Debido a estas propiedades desecantes, se usa para fabricar éter, nitroglicerina y tintes. Cuando se calienta, el ácido sulfúrico concentrado se comporta como un agente oxidante capaz, por ejemplo, de disolver metales tan poco reactivos como el cobre, el mercurio y el plomo, produciendo el sulfato del metal, dióxido de azufre y agua.

1. Métodos de obtención del ácido sulfúrico.

En la actualidad se utilizan dos procesos para obtener ácido sulfúrico:

● Método de las cámaras de plomo.

● Método de contacto.

Ambos comienzan del mismo modo obteniendo dióxido de azufre que es imprescindible para las siguientes etapas del proceso, por lo tanto la primera etapa de ambos procesos es la siguiente:

1) Tostación: se queman piritas de hierro (FeS2), o azufre, en aire. S + O2 ( SO

2) Cámaras de polvo: se filtran los gases reteniendo el polvillo.

A continuación desarrollaremos cada uno de los métodos ya citados.

● MÉTODO DE LAS CÁMARAS DE PLOMO.

La reacción se lleva a cabo en grandes torres de ladrillos recubiertas de plomo denominadas torres de Glover. En estas torres, reaccionan dióxido de azufre gaseoso, aire, vapor de agua y óxidos de nitrógeno, produciendo ácido sulfúrico en forma de gotas finas que caen al suelo de la cámara. Las reacciones son las siguientes:

SO2 + NO2 (NO + SO3

SO3 + H2O ( H2SO4 (ácido de Glover - 75 a 80 %)

De las Torres de Glover siguen los gases impuros más ácido sulfuroso, que es tratado con una lluvia de ácido nitroso en las cámaras de plomo.

NO + NO2 + H2O (2 HNO2

HNO2 + H2SO3 (H2SO4 (ácido de cámara - 60 a 65 %)

Casi todos los óxidos de nitrógeno se recuperan del gas que sale y se vuelven a introducir en la cámara para ser utilizados de nuevo, esto sucede en las torres de Gay Lussac.

2 NO + O2 (2 NO2

Actualmente, casi un 20% del ácido sulfúrico se produce por el método de las cámaras de plomo, pero este porcentaje está disminuyendo.

● MÉTODO DE CONTACTO.

Se basa en la oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre (SO3), bajo la influencia de un catalizador. El platino finamente dividido, que es el catalizador más eficaz, tiene dos desventajas: es muy caro y además, ciertas impurezas existentes en el dióxido de azufre ordinario lo envenenan y reducen su actividad. Muchos productores de ácido sulfúrico utilizan dos catalizadores: primero, uno más resistente aunque menos efectivo, como el óxido de hierro o el óxido de vanadio (V2O5), que inician la reacción, y a continuación, una cantidad menor de platino para terminar el proceso. A 400 °C, la conversión de dióxido a trióxido de azufre es casi completa.

2 SO2 + O2 ( 2.SO3 ΔH=-197 KJ

El trióxido se disuelve en ácido sulfúrico concentrado, y al mismo tiempo un flujo de agua mantiene la concentración al nivel seleccionado, normalmente un 95%.

SO3 + H2O ( H2SO4

Reduciendo el flujo de agua, puede obtenerse un producto con más SO3 del que contiene la fórmula H2SO4. Este producto, llamado ácido sulfúrico fumante, es necesario para algunas

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