Usos del Acido Sulfurico

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

El Ácido Sulfúrico, llamado también Sulfato de Hidrógeno, es una sustancia química de fórmula H2SO4, muy utilizada en la industria y con un alto valor experimental. Es uno de los Ácidos más fuertes, siendo un ácido Diprótico cuando está en solución.

Historia del Ácido Sulfúrico

Los primitivos alquimistas conocían el Ácido sulfúrico H2SO4. Se preparaba calentando sulfatos naturales a elevada temperatura y disolviendo en agua el Trióxido de Azufre SO3 así formado.

En el siglo XV, Basilio Valentín lo obtuvo destilando Sulfato Ferroso con arena. El nombre vulgar del Sulfato Ferroso, FeSO4*7H2O, era “Vitriolo de hierro”, y el producto oleaginoso que de él se obtenía se llamó “Aceite de Vitriolo”, nombre que todavía se usa.

La primera obtención afortunada de Ácido Sulfúrico en escala industrial fue realizada en 1740 por Ward, en Inglaterra. El Azufre S y el Nitrato Potásico (nitro) se quemaban en un recipiente suspendido en un gran globo de vidrio parcialmente lleno de agua. Luego se sustituyeron las cámaras de vidrio por otras de plomo, y en 1793 se vio que el Dióxido de Azufre se oxidaba en el curso del proceso por la influencia de los Óxidos de Nitrógeno que se formaban a partir del Nitrato empleado.

Poco a poco fueron introduciéndose modificaciones en el método, tendentes a disminuir el coste de producción y a mejorar la calidad del producto, y a principios del siglo XIX la fabricación se hizo continua. El procedimiento, llamado “Método de las Cámaras de Plomo”, sigue usándose en la actualidad.

Propiedades Físicas del Ácido Sulfúrico

El Sulfato de Hidrógeno puro es un líquido aceitoso incoloro, de densidad 1.84 g/cm3 a 15°C. Se congela a 10.5°C, dando un sólido cristalino incoloro. Calentado, desprende humos, pues se descompone en agua y trióxido de azufre, pero los vapores contienen una fracción molar mayor de trióxido que de agua.

En consecuencia, la composición del líquido disminuye en H2SO4 y la temperatura sube hasta que se forma una mezcla de punto de ebullición constante, que hierve a 338°C. El ácido de punto de Ebullición constante contiene 98.33% de H2SO4.

Botella con Ácido Sulfúrico. Es de vidrio para resistir la acción corrosiva del mismo

Características y Propiedades Químicas del Ácido Sulfúrico

Calor de Disolución

El Ácido Sulfúrico se mezcla con el Agua en todas proporciones. No obstante, la preparación de Ácido Sulfúrico diluido debe efectuarse con cuidado, pues al mezclar el Ácido Concentrado con Agua se desprende una cantidad considerable de calor, que asciende a 17750 calorías cuando se disuelve un mol de H2SO4 en Agua.

Por esta razón, debe añadirse siempre el Ácido concentrado al agua en pequeñas porciones, agitando continuamente, para que toda el agua y no una reducida parte de ella absorba el calor desarrollado; de no hacerlo así, éste será suficiente para convertir el agua en vapor y esparcir el Ácido concentrado y caliente en todas direcciones.

Inestabilidad

Cuando se calienta, el Sulfato de Hidrógeno H2SO4 se disocia en Trióxido de Azufre, y Agua:

H2SO4 --> SO3 + H2O

En el punto de Ebullición, 338°C, está disociado en un 30%; a 420°C la disociación es casi total. Cuando se calienta súbitamente al rojo, como por ejemplo, al hacerlo gotear sobre hierro al rojo se descompone completamente en agua, dióxido de azufre y oxígeno.

Acción deshidratante

El Ácido Sulfúrico H2SO4 se combina enérgicamente con agua, dando una serie de hidratos, de los cuales el mejor conocido es el monohidrato H2SO4*H2O. Esta reacción con el Agua es tan pronunciada que el ácido sulfúrico no sólo elimina el agua de los materiales que la contienen, sino que con frecuencia elimina también Hidrógeno y Oxígeno de los compuestos, sobre todo si contienen estos elementos en igual proporción que estarán en el agua, H2O.

Así, el papel y la madera, constituidos en su mayor parte por celulosa, (C6H10O5)x y el azúcar (C12H22O11), se carbonizan en presencia de ácido sulfúrico concentrado, quedando en libertad carbón:

C12H22O11 --> 12C + 11H2O

Esta acción deshidratante del ácido sulfúrico se aprovecha para desecar gases (que no reaccionen con él), y para eliminar agua en muchas reacciones químicas, como en la Nitración, al fabricar colorantes y explosivos.

Acción Oxidante

El Ácido Sulfúrico concentrado y caliente es un Oxidante. Participa activamente en las reacciones REDOX aumentando el estado de oxidación de un elemento susceptible.

Contenedor industrial de Ácido Sulfúrico

Ejemplos de Usos del Ácido Sulfúrico

El Ácido Sulfúrico H2SO4 se emplea en grandes cantidades en muchas industrias. En tiempos de guerra, las industrias de municiones hacen de él un consumo muy superior al corriente, mientras que otras industrias de carácter pacífico lo reducen por debajo de lo normal.

1.- Abonos: El Ácido Sulfúrico H2SO4 se emplea para producir Sulfato Amónico (NH4)2SO4 y Superfosfatos.

2.- Refinación del petróleo: El Ácido Sulfúrico H2SO4 se utiliza para eliminar impurezas de varios productos del petróleo, tales como gasolina, keroseno (petróleo para alumbrado), disolventes, etc.; de otro modo, las impurezas decoloran los productos, originan depósitos cerosos en los combustibles líquidos y lubricantes, y olores desagradables en otros.

3.- Fabricación de productos químicos: El Ácido Sulfúrico H2SO4 se usa para fabricar otros ácidos, como el Clorhídrico y el Nítrico, y Sulfatos de los metales. También se utiliza en la fabricación del Carbonato Sódico Na2CO3 y Éteres.

4.- Fabricación de Colorantes y Drogas: Se emplea el Ácido Sulfúrico H2SO4 para la obtención de productos derivados del alquitrán de hulla, como colorantes, drogas y desinfectantes.

5.- Descapado del Acero: La superficie del Acero se limpia de herrumbre sumergiéndolo en un baño de Ácido Sulfúrico, antes de recubrirlo de esmalte, estaño o cinc.

6.- Metalurgia: Ciertos metales se obtienen por electrólisis de disoluciones de sus sulfatos. Otros se purifican por electrolisis, usando el metal impuro como ánodo y Ácido Sulfúrico como electrolito, mientras el metal puro se deposita en el cátodo.

7.- Pinturas y pigmentos: Muchos de los pigmentos usados en pintura son sulfatos.

8.- Aplicaciones diversas: El ácido Sulfúrico se emplea en la fabricación de tejidos, materias plásticas, explosivos, acumuladores y otros productos.

9.- Como deshidratante: En las reacciones de Síntesis orgánica se utiliza el Ácido Sulfúrico concentrado para retirar o asimilar las moléculas de agua, para que no se vayan reintegrando al proceso.

10.- Como Oxidante: En reacciones químicas, el Ácido Sulfúrico también se utiliza para modificar el estado de Oxidación de un elemento participante, desde los reactivos hacia los productos.

Citado APA: (A. 2018,02. Usos del Acido Sulfurico. Revista Ejemplode.com. Obtenido 02, 2018, de https://www.ejemplode.com/38-quimica/4899-usos_del_acido_sulfurico.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

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