El ácido sulfúrico ( ortografía estadounidense y el nombre preferido de la IUPAC ) o ácido sulfúrico ( ortografía de la Commonwealth ), conocido en la antigüedad como aceite de vitriolo , es un ácido mineral compuesto por los elementos azufre , oxígeno e hidrógeno , con la fórmula molecular H 2 SO 4 . Es un líquido incoloro, inodoro y viscoso que es miscible con agua. [5]
El ácido sulfúrico puro no existe naturalmente en la Tierra debido a su fuerte afinidad con el vapor de agua ; por esta razón, es higroscópico y absorbe fácilmente el vapor de agua del aire . [5] El ácido sulfúrico concentrado es altamente corrosivo para otros materiales, desde rocas hasta metales, ya que es un oxidante con poderosas propiedades deshidratantes. El pentóxido de fósforo es una excepción notable de no verse afectado por la propiedad deshidratante del ácido, que deshidrata de manera inversa el ácido sulfúrico a trióxido de azufre.. Al agregar ácido sulfúrico al agua, se libera una cantidad considerable de calor; por lo tanto, no se debe realizar el procedimiento inverso de agregar agua al ácido, ya que el calor liberado puede hervir la solución, rociando gotas de ácido caliente durante el proceso. Al entrar en contacto con el tejido corporal, el ácido sulfúrico puede causar quemaduras químicas ácidas graves e incluso quemaduras térmicas secundarias debido a la deshidratación. [6] [7] El ácido sulfúrico diluido es sustancialmente menos peligroso sin las propiedades oxidantes y deshidratantes; sin embargo, aún debe manejarse con cuidado por su acidez.
El ácido sulfúrico es un producto químico muy importante y la producción de ácido sulfúrico de una nación es un buen indicador de su fuerza industrial. [8] Se produce ampliamente con diferentes métodos, como el proceso de contacto , el proceso de ácido sulfúrico húmedo, el proceso de cámara de plomo y algunos otros métodos. [9] El ácido sulfúrico también es una sustancia clave en la industria química . Se usa más comúnmente en la fabricación de fertilizantes , [10] pero también es importante en el procesamiento de minerales , refinación de petróleo , procesamiento de aguas residuales y síntesis química .. Tiene una amplia gama de aplicaciones finales, incluso en limpiadores de desagües ácidos domésticos , [11] como electrolito en baterías de plomo-ácido , en la deshidratación de un compuesto y en varios agentes de limpieza . El ácido sulfúrico se puede obtener disolviendo trióxido de azufre en agua.
Aunque se pueden hacer soluciones de ácido sulfúrico casi al 100%, la pérdida posterior de SO
3en el punto de ebullición lleva la concentración al 98,3% de ácido. El grado del 98,3% es más estable en almacenamiento y es la forma habitual de lo que se describe como "ácido sulfúrico concentrado". Otras concentraciones se utilizan para diferentes propósitos. Algunas concentraciones comunes son: [12] [13]
"Ácido de cámara" y "ácido de torre" fueron las dos concentraciones de ácido sulfúrico producidas por el proceso de cámara de plomo, siendo el ácido de cámara el ácido producido en la propia cámara de plomo (<70% para evitar la contaminación con ácido nitrosilsulfúrico ) y el ácido de torre el ácido recuperado del fondo de la torre Glover. [12] [13] Ahora están obsoletos como concentraciones comerciales de ácido sulfúrico, aunque pueden prepararse en el laboratorio a partir de ácido sulfúrico concentrado si es necesario. En particular, ácido sulfúrico "10M" (el equivalente moderno del ácido de cámara, utilizado en muchas titulaciones), se prepara agregando lentamente ácido sulfúrico al 98% a un volumen igual de agua, con buena agitación: la temperatura de la mezcla puede subir a 80 °C (176 °F) o más. [13]
El ácido sulfúrico reacciona con su anhídrido, SO
3, para formar H
2S
2O
7, llamado ácido pirosulfúrico , ácido sulfúrico fumante , ácido disulfúrico u oleum o, menos comúnmente, ácido de Nordhausen . Las concentraciones de oleum se expresan en términos de % SO
3(llamado % oleum) o como % H
2ENTONCES
4(la cantidad hecha si H
2se añadieron O ); las concentraciones comunes son 40% de oleum (109% H
2ENTONCES
4) y 65% de óleum (114,6% H
2ENTONCES
4). Puro H
2S
2O
7 es un sólido con un punto de fusión de 36 °C.