Óxidos de azufre. Ácido sulfurico

En los procesos redox, el dióxido de azufre puede ser tanto un agente oxidante como un agente reductor porque el átomo en este compuesto tiene un estado de oxidación intermedio de +4.

¿Cómo reacciona el agente oxidante SO 2 con agentes reductores más fuertes, por ejemplo con:

SO 2 + 2H 2 S \u003d 3S ↓ + 2H 2 O

¿Cómo reacciona el agente reductor SO 2 con agentes oxidantes más fuertes, por ejemplo, en presencia de un catalizador, con, etc.:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O \u003d H 2 SO 3 + 2HCl

Recibo

1) El dióxido de azufre se forma durante la combustión del azufre:

2) En la industria, se obtiene quemando pirita:

3) En el laboratorio, el dióxido de azufre se puede obtener:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Solicitud

El dióxido de azufre se usa ampliamente en la industria textil para blanquear varios productos. Además, se utiliza en agricultura para destruir microorganismos dañinos en invernaderos y bodegas. En grandes cantidades, el SO 2 se usa para producir ácido sulfúrico.

Óxido de azufre (VI) – ASI QUE 3 (anhídrido sulfúrico)

El anhídrido sulfúrico SO 3 es un líquido incoloro, que a temperaturas inferiores a 17 °C se convierte en una masa cristalina blanca. Absorbe muy bien la humedad (higroscópico).

Propiedades químicas

Propiedades ácido-base

Cómo interactúa un anhídrido sulfúrico de óxido de ácido típico:

SO3 + CaO = CaSO4

c) con agua:

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Una propiedad especial del SO 3 es su capacidad para disolverse bien en ácido sulfúrico. Una solución de SO 3 en ácido sulfúrico se llama oleum.

Formación de óleum: H 2 SO 4 + norte SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ norte TAN 3

propiedades redox

El óxido de azufre (VI) se caracteriza por fuertes propiedades oxidantes (generalmente reducido a SO 2):

3SO 3 + H 2 S \u003d 4SO 2 + H 2 O

obtener y usar

El anhídrido sulfúrico se forma durante la oxidación del dióxido de azufre:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

En su forma pura, el anhídrido sulfúrico no tiene valor práctico. Se obtiene como intermediario en la producción de ácido sulfúrico.

H2SO4

La mención del ácido sulfúrico se encuentra por primera vez entre los alquimistas árabes y europeos. Se obtuvo calcinando sulfato de hierro (FeSO 4 ∙ 7H 2 O) en aire: 2FeSO 4 \u003d Fe 2 O 3 + SO 3 + SO 2 o una mezcla con: 6KNO 3 + 5S \u003d 3K 2 SO 4 + 2SO 3 + 3N 2 , y los vapores de anhídrido sulfúrico emitidos se condensaron. Absorbiendo la humedad, se convirtieron en oleum. Dependiendo del método de preparación, el H 2 SO 4 se denominó aceite de vitriolo o aceite de azufre. En 1595, el alquimista Andreas Libavius ​​​​estableció la identidad de ambas sustancias.

Durante mucho tiempo, el aceite de vitriolo no se usó mucho. El interés en él aumentó considerablemente después del siglo XVIII. Se descubrió el índigo carmín, un tinte azul estable. La primera fábrica para la producción de ácido sulfúrico se fundó cerca de Londres en 1736. El proceso se llevó a cabo en cámaras de plomo, en cuyo fondo se vertía agua. En la parte superior de la cámara se quemaba una mezcla fundida de salitre con azufre, y luego se dejaba entrar aire. El procedimiento se repitió hasta que se formó un ácido de la concentración requerida en el fondo del recipiente.

En el siglo 19 se perfeccionó el método: en lugar de salitre, se utilizó ácido nítrico (que cede al descomponerse en la cámara). Para devolver los gases nitrosos al sistema, se diseñaron torres especiales, que dieron el nombre a todo el proceso: el proceso de la torre. Las fábricas que funcionan según el método de la torre todavía existen en la actualidad.

El ácido sulfúrico es un líquido aceitoso pesado, incoloro e inodoro, higroscópico; se disuelve bien en agua. Cuando el ácido sulfúrico concentrado se disuelve en agua, se libera una gran cantidad de calor, por lo que debe verterse cuidadosamente en agua (¡y no al revés!) Y mezclar la solución.

Una solución de ácido sulfúrico en agua con un contenido de H2SO4 inferior al 70 % suele denominarse ácido sulfúrico diluido, y una solución de más del 70 % se denomina ácido sulfúrico concentrado.

Propiedades químicas

Propiedades ácido-base

El ácido sulfúrico diluido exhibe todas las propiedades características de los ácidos fuertes. ella reacciona:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

El proceso de interacción de los iones Ba 2+ con los iones sulfato SO 4 2+ conduce a la formación de un precipitado blanco insoluble BaSO 4 . eso reacción cualitativa al ion sulfato.

propiedades redox

En H 2 SO 4 diluido, los iones H + son agentes oxidantes, y en H 2 SO 4 concentrado, los iones sulfato son SO 4 2+. Los iones SO 4 2+ son agentes oxidantes más fuertes que los iones H + (ver diagrama).

A ácido sulfúrico diluido disolver metales que están en la serie electroquímica de voltajes al hidrogeno. En este caso, los sulfatos metálicos se forman y liberan:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

Los metales que están en la serie electroquímica de voltajes después del hidrógeno no reaccionan con ácido sulfúrico diluido:

Cu + H 2 SO 4 ≠

ácido sulfúrico concentrado es un fuerte agente oxidante, especialmente cuando se calienta. Oxida muchas y algunas sustancias orgánicas.

Cuando el ácido sulfúrico concentrado interactúa con metales que están en la serie electroquímica de voltajes después del hidrógeno (Cu, Ag, Hg), se forman sulfatos metálicos, así como el producto de reducción del ácido sulfúrico - SO 2.

Con metales más activos (Zn, Al, Mg), el ácido sulfúrico concentrado se puede reducir a libre. Por ejemplo, cuando el ácido sulfúrico interactúa, dependiendo de la concentración del ácido, se pueden formar simultáneamente varios productos de reducción de ácido sulfúrico: SO 2, S, H 2 S:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

En frío, el ácido sulfúrico concentrado pasiva algunos metales, por ejemplo, y por lo tanto se transporta en tanques de hierro:

Fe + H 2 SO 4 ≠

El ácido sulfúrico concentrado oxida algunos no metales (, etc.), recuperándose a óxido de azufre (IV) SO 2:

S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

obtener y usar

En la industria, el ácido sulfúrico se obtiene por contacto. El proceso de adquisición se desarrolla en tres etapas:

1. Obtención de SO 2 por tostación de pirita:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

1. Oxidación de SO 2 a SO 3 en presencia de un catalizador - óxido de vanadio (V):

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

1. Disolución de SO 3 en ácido sulfúrico:

H2SO4+ norte SO 3 \u003d H 2 SO 4 ∙ norte TAN 3

El oleum resultante se transporta en tanques de hierro. El ácido sulfúrico de la concentración requerida se obtiene del oleum vertiéndolo en agua. Esto se puede expresar en un diagrama:

H 2 SO 4 ∙ norte SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

El ácido sulfúrico encuentra diversas aplicaciones en diversos campos de la economía nacional. Se utiliza para secar gases, en la producción de otros ácidos, para la producción de fertilizantes, diversos tintes y medicamentos.

Sales de ácido sulfúrico

La mayoría de los sulfatos son altamente solubles en agua (CaSO 4 poco soluble, menos PbSO 4 aún y BaSO 4 prácticamente insoluble). Algunos sulfatos que contienen agua de cristalización se denominan vitriolo:

CuSO 4 ∙ 5H 2 O sulfato de cobre

FeSO 4 ∙ 7H 2 O sulfato ferroso

Las sales de ácido sulfúrico lo tienen todo. Su relación con la calefacción es especial.

Los sulfatos de metales activos ( , ) no se descomponen ni siquiera a 1000 °C, mientras que otros (Cu, Al, Fe) se descomponen con un ligero calentamiento en óxido metálico y SO 3:

CuSO 4 \u003d CuO + SO 3

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El ácido sulfuroso es capaz de reaccionar con el oxígeno. Esto produce ácido sulfúrico. Tal reacción lleva mucho tiempo y solo es posible si se violan las reglas de almacenamiento. El ácido sulfuroso tiene propiedades tanto oxidantes como reductoras. Con su ayuda, se pueden obtener ácidos halógenos. Una solución acuosa reacciona con el cloro para formar ácidos clorhídrico y sulfúrico.

Cuando reacciona con agentes reductores fuertes, el ácido sulfuroso juega el papel de un agente oxidante. Una de esas sustancias es el sulfuro de hidrógeno, un gas con un olor muy desagradable. Al interactuar con una solución acuosa de ácido sulfúrico, forma azufre y agua. Las sales de ácido sulfuroso también tienen propiedades reductoras. Se dividen en sulfitos e hidrosulfitos. La oxidación de estas sales produce ácido sulfúrico.

Obtención de ácido sulfúrico

El ácido sulfuroso se forma solo por la interacción del dióxido de azufre y el agua. Necesitas obtener dióxido de azufre. Esto se puede hacer con cobre y ácido sulfúrico. Vierta con cuidado ácido sulfúrico concentrado en un tubo de ensayo y deje caer un trozo de cobre en él. Caliente el tubo de ensayo con una lámpara de alcohol.

Como resultado del calentamiento, se forman sulfato de cobre (sulfato de cobre), agua y dióxido de azufre que, utilizando un tubo especial, deben llevarse a un matraz con agua limpia. De esta manera, se puede obtener ácido sulfuroso.

Recuerde que el dióxido de azufre es dañino para los humanos. Provoca daños en las vías respiratorias, pérdida de apetito y dolor de cabeza. La inhalación prolongada puede causar desmayos. Debes tener cuidado al trabajar con él.

El uso de ácido sulfúrico

El ácido sulfuroso tiene propiedades antisépticas. Se utiliza para la desinfección de superficies, fermentación de granos. Con su ayuda, algunas sustancias pueden descomponerse al interactuar con agentes oxidantes fuertes (por ejemplo, cloro). Estas sustancias incluyen lana, seda, papel y algunas otras. Sus propiedades antibacterianas se utilizan para evitar que el vino fermente. Por lo tanto, una bebida noble se puede almacenar durante mucho tiempo, adquiriendo un sabor noble y un aroma único.

El ácido sulfúrico se utiliza en la fabricación de papel. La adición de este ácido está incluida en la tecnología de producción de sulfitocelulosa. Luego se trata con una solución de hidrosulfito de calcio para unir las fibras.

El ácido sulfúrico (H2SO4) es uno de los productos químicos más corrosivos y peligrosos conocidos por el hombre, especialmente en forma concentrada. El ácido sulfúrico químicamente puro es un líquido tóxico pesado de consistencia aceitosa, inodoro e incoloro. Se obtiene por oxidación del anhídrido sulfuroso (SO2) por el método de contacto.

A una temperatura de + 10,5 °C, el ácido sulfúrico se convierte en una masa cristalina vítrea congelada que absorbe con avidez, como una esponja, la humedad del ambiente. En la industria y la química, el ácido sulfúrico es uno de los principales compuestos químicos y ocupa una posición de liderazgo en términos de producción en toneladas. Es por eso que el ácido sulfúrico se llama la "sangre de la química". Con la ayuda del ácido sulfúrico se obtienen fertilizantes, medicinas, otros ácidos, grandes fertilizantes y mucho más.

Propiedades físicas y químicas básicas del ácido sulfúrico

1. El ácido sulfúrico en su forma pura (fórmula H2SO4), en una concentración del 100%, es un líquido espeso e incoloro. La propiedad más importante del H2SO4 es su alta higroscopicidad, la capacidad de eliminar el agua del aire. Este proceso va acompañado de una liberación masiva de calor.
2. H2SO4 es un ácido fuerte.
3. El ácido sulfúrico se llama monohidrato: contiene 1 mol de H2O (agua) por 1 mol de SO3. Debido a sus impresionantes propiedades higroscópicas, se utiliza para extraer la humedad de los gases.
4. Punto de ebullición - 330 ° C. En este caso, el ácido se descompone en SO3 y agua. Densidad - 1.84. Punto de fusión - 10,3 ° C /.
5. El ácido sulfúrico concentrado es un poderoso agente oxidante. Para iniciar la reacción redox, el ácido debe calentarse. El resultado de la reacción es SO2. S+2H2SO4=3SO2+2H2O
6. Dependiendo de la concentración, el ácido sulfúrico reacciona de manera diferente con los metales. En estado diluido, el ácido sulfúrico es capaz de oxidar todos los metales que se encuentran en la serie de voltajes a hidrógeno. Se hace una excepción como el más resistente a la oxidación. El ácido sulfúrico diluido reacciona con sales, bases, óxidos anfóteros y básicos. El ácido sulfúrico concentrado es capaz de oxidar todos los metales en la serie de voltajes, y también la plata.
7. El ácido sulfúrico forma dos tipos de sales: ácidas (hidrosulfatos) y medias (sulfatos)
8. H2SO4 entra en una reacción activa con sustancias orgánicas y no metales, y puede convertir algunos de ellos en carbón.
9. La anhidrita sulfúrica es perfectamente soluble en H2SO4, y en este caso se forma oleum, una solución de SO3 en ácido sulfúrico. Exteriormente, se ve así: ácido sulfúrico humeante, liberando anhidrita sulfúrica.
10. El ácido sulfúrico en soluciones acuosas es un ácido dibásico fuerte, y cuando se agrega al agua, se libera una gran cantidad de calor. Al preparar soluciones diluidas de H2SO4 a partir de soluciones concentradas, es necesario agregar un ácido más pesado al agua en una pequeña corriente, y no al revés. Esto se hace para evitar que el agua hierva y salpique ácido.

Ácidos sulfúricos concentrados y diluidos

Las soluciones concentradas de ácido sulfúrico incluyen soluciones del 40%, capaces de disolver plata o paladio.

El ácido sulfúrico diluido incluye soluciones cuya concentración es inferior al 40%. Estas no son soluciones tan activas, pero pueden reaccionar con el latón y el cobre.

obtener ácido sulfúrico

La producción de ácido sulfúrico a escala industrial se inició en el siglo XV, pero en ese momento se le llamó "vitriolo". Si la humanidad anterior consumía solo unas pocas decenas de litros de ácido sulfúrico, entonces en el mundo moderno el cálculo asciende a millones de toneladas por año.

La producción de ácido sulfúrico se realiza de forma industrial, y existen tres de ellas:

1. metodo de contacto.
2. método nitroso
3. Otros metodos

Vamos a hablar en detalle sobre cada uno de ellos.

contacto método de producción

El método de producción por contacto es el más común y realiza las siguientes tareas:

• Resulta un producto que satisface las necesidades del máximo número de consumidores.
• Durante la producción, se reduce el daño al medio ambiente.

En el método de contacto, las siguientes sustancias se utilizan como materias primas:

• pirita (piritas de azufre);
• azufre;
• óxido de vanadio (esta sustancia hace que el papel de un catalizador);
• sulfuro de hidrógeno;
• sulfuros de varios metales.

Antes de iniciar el proceso de producción, las materias primas se preparan previamente. Para empezar, en plantas especiales de trituración, la pirita se somete a molienda, lo que permite, debido a un aumento en el área de contacto de las sustancias activas, acelerar la reacción. La pirita se somete a una purificación: se sumerge en grandes recipientes de agua, durante los cuales la roca estéril y todo tipo de impurezas flotan hacia la superficie. Se eliminan al final del proceso.

La parte de producción se divide en varias etapas:

1. Después de la trituración, la pirita se limpia y se envía al horno, donde se cuece a temperaturas de hasta 800 ° C. De acuerdo con el principio de contracorriente, el aire se suministra a la cámara desde abajo, y esto asegura que la pirita esté en un estado suspendido. Hoy, este proceso tarda unos segundos, pero antes tardaba varias horas en dispararse. Durante el proceso de tostado aparecen desechos en forma de óxido de hierro, los cuales son removidos y posteriormente trasladados a las empresas de la industria metalúrgica. Durante la cocción, se liberan vapor de agua, gases O2 y SO2. Cuando se completa la purificación del vapor de agua y las impurezas más pequeñas, se obtienen óxido de azufre y oxígeno puros.
2. En la segunda etapa, tiene lugar una reacción exotérmica bajo presión utilizando un catalizador de vanadio. El inicio de la reacción comienza cuando la temperatura alcanza los 420 °C, pero se puede aumentar a 550 °C para aumentar la eficiencia. Durante la reacción se produce la oxidación catalítica y el SO2 se convierte en SO3.
3. La esencia de la tercera etapa de producción es la siguiente: la absorción de SO3 en la torre de absorción, durante la cual se forma el oleum H2SO4. De esta forma, el H2SO4 se vierte en contenedores especiales (no reacciona con el acero) y está listo para llegar al usuario final.

Durante la producción, como dijimos anteriormente, se genera mucha energía térmica, que se utiliza para calefacción. Muchas plantas de ácido sulfúrico instalan turbinas de vapor que utilizan el vapor de escape para generar electricidad adicional.

Proceso nitroso para la producción de ácido sulfúrico

A pesar de las ventajas del método de producción por contacto, que produce ácido sulfúrico y oleum más concentrados y puros, el método nitroso produce una gran cantidad de H2SO4. En particular, en las plantas de superfosfato.

Para la producción de H2SO4, el dióxido de azufre actúa como sustancia inicial, tanto en el método de contacto como en el nitroso. Se obtiene específicamente para estos fines quemando azufre o tostando metales sulfurosos.

La conversión de dióxido de azufre en ácido sulfuroso consiste en la oxidación del dióxido de azufre y la adición de agua. La fórmula se ve así:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

Pero el anhídrido sulfuroso no reacciona directamente con el oxígeno, por lo tanto, con el método nitroso, la oxidación del anhídrido sulfuroso se realiza utilizando óxidos de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno superiores (estamos hablando de dióxido de nitrógeno NO2, trióxido de nitrógeno NO3) en este proceso se reducen a óxido nítrico NO, que posteriormente se oxida nuevamente con oxígeno a óxidos superiores.

La producción de ácido sulfúrico por el método nitroso se formaliza técnicamente de dos formas:

• Cámara.
• Torre.

El método nitroso tiene una serie de ventajas y desventajas.

Desventajas del método nitroso:

• Resulta 75% de ácido sulfúrico.
• La calidad del producto es baja.
• Retorno incompleto de óxidos de nitrógeno (adición de HNO3). Sus emisiones son dañinas.
• El ácido contiene hierro, óxidos de nitrógeno y otras impurezas.

Ventajas del método nitroso:

• El costo del proceso es menor.
• La posibilidad de procesar SO2 al 100%.
• Simplicidad de diseño de hardware.

Principales plantas de ácido sulfúrico de Rusia

La producción anual de H2SO4 en nuestro país se calcula en seis cifras: alrededor de 10 millones de toneladas. Los principales productores de ácido sulfúrico en Rusia son empresas que son, además, sus principales consumidores. Hablamos de empresas cuyo campo de actividad es la producción de fertilizantes minerales. Por ejemplo, "fertilizantes minerales Balakovo", "Ammophos".

Crimean Titan, el mayor productor de dióxido de titanio en Europa del Este, opera en Armyansk, Crimea. Además, la planta se dedica a la producción de ácido sulfúrico, fertilizantes minerales, sulfato de hierro, etc.

Muchas plantas producen ácido sulfúrico de varios tipos. Por ejemplo, el ácido sulfúrico de batería es producido por: Karabashmed, FKP Biysk Oleum Plant, Svyatogor, Slavia, Severkhimprom, etc.

Oleum es producido por UCC Shchekinoazot, FKP Biysk Oleum Plant, Ural Mining and Metallurgical Company, Kirishinefteorgsintez Production Association, etc.

El ácido sulfúrico de alta pureza es producido por UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv.

El ácido sulfúrico gastado se puede comprar en las plantas ZSS, HaloPolymer Kirovo-Chepetsk.

Los productores comerciales de ácido sulfúrico son Promsintez, Khiprom, Svyatogor, Apatit, Karabashmed, Slavia, Lukoil-Permnefteorgsintez, Chelyabinsk Zinc Plant, Electrozinc, etc.

Debido al hecho de que la pirita es la principal materia prima en la producción de H2SO4, y esto es un desperdicio de las empresas de enriquecimiento, sus proveedores son las plantas de enriquecimiento de Norilsk y Talnakh.

Los primeros puestos mundiales en la producción de H2SO4 los ocupan EE.UU. y China, que suman 30 millones de toneladas y 60 millones de toneladas, respectivamente.

Alcance del ácido sulfúrico

El mundo consume anualmente alrededor de 200 millones de toneladas de H2SO4, a partir del cual se produce una amplia gama de productos. El ácido sulfúrico ocupa legítimamente a la palma entre otros ácidos en términos de uso industrial.

Como ya sabes, el ácido sulfúrico es uno de los productos más importantes de la industria química, por lo que el alcance del ácido sulfúrico es bastante amplio. Los principales usos del H2SO4 son los siguientes:

• El ácido sulfúrico se utiliza en grandes volúmenes para la producción de fertilizantes minerales y ocupa alrededor del 40% del tonelaje total. Por este motivo, junto a las plantas de fertilizantes se están construyendo plantas productoras de H2SO4. Estos son sulfato de amonio, superfosfato, etc. En su producción, el ácido sulfúrico se toma en su forma pura (100% de concentración). Se necesitarán 600 litros de H2SO4 para producir una tonelada de ammophos o superfosfato. Estos fertilizantes se utilizan principalmente en la agricultura.
• El H2SO4 se utiliza para fabricar explosivos.
• Purificación de productos derivados del petróleo. Para obtener queroseno, gasolina, aceites minerales, se requiere la purificación de hidrocarburos, lo que ocurre con el uso de ácido sulfúrico. En el proceso de refinación del petróleo para la purificación de hidrocarburos, esta industria "toma" hasta el 30% del tonelaje mundial de H2SO4. Además, se aumenta el octanaje del combustible con ácido sulfúrico y se tratan los pozos durante la producción de petróleo.
• en la industria metalúrgica. El ácido sulfúrico se utiliza en la metalurgia para eliminar las incrustaciones y el óxido de los alambres y las láminas de metal, así como para reducir el aluminio en la producción de metales no ferrosos. Antes de recubrir superficies metálicas con cobre, cromo o níquel, la superficie se graba con ácido sulfúrico.
• En la fabricación de medicamentos.
• en la producción de pinturas.
• en la industria química. El H2SO4 se utiliza en la producción de detergentes, detergente etílico, insecticidas, etc., y estos procesos son imposibles sin él.
• Para obtener otros ácidos conocidos, compuestos orgánicos e inorgánicos utilizados con fines industriales.

Sales de ácido sulfúrico y sus usos.

Las sales más importantes del ácido sulfúrico son:

• Sal de Glauber Na2SO4 10H2O (sulfato de sodio cristalino). El ámbito de su aplicación es bastante amplio: la producción de vidrio, refrescos, en medicina veterinaria y medicina.
• El sulfato de bario BaSO4 se utiliza en la producción de caucho, papel, pintura mineral blanca. Además, es indispensable en medicina para la fluoroscopia del estómago. Se utiliza para hacer "gachas de bario" para este procedimiento.
• Sulfato de calcio CaSO4. En la naturaleza se puede encontrar en forma de yeso CaSO4 2H2O y anhidrita CaSO4. El yeso CaSO4 2H2O y el sulfato de calcio se utilizan en medicina y construcción. Con yeso, cuando se calienta a una temperatura de 150 - 170 ° C, se produce una deshidratación parcial, como resultado de lo cual se obtiene yeso quemado, conocido como alabastro. Amasando alabastro con agua hasta obtener la consistencia de una masa, la masa se endurece rápidamente y se convierte en una especie de piedra. Es esta propiedad del alabastro la que se usa activamente en los trabajos de construcción: se hacen moldes y moldes a partir de ella. En trabajos de enlucido, el alabastro es indispensable como aglomerante. Los pacientes de los departamentos de trauma reciben vendajes sólidos de fijación especiales, están hechos a base de alabastro.
• El vitriolo ferroso FeSO4 7H2O se utiliza para la preparación de tinta, impregnación de madera y también en actividades agrícolas para la destrucción de plagas.
• El alumbre KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O, etc. se utilizan en la producción de pinturas y en la industria del cuero (curtido).
• Muchos de ustedes conocen de primera mano el sulfato de cobre CuSO4 5H2O. Es un asistente activo en la agricultura en la lucha contra las enfermedades y plagas de las plantas: una solución acuosa de CuSO4 5H2O se usa para encurtir granos y rociar plantas. También se utiliza para preparar algunas pinturas minerales. Y en la vida cotidiana se utiliza para eliminar el moho de las paredes.
• Sulfato de aluminio: se utiliza en la industria de la pulpa y el papel.

El ácido sulfúrico en forma diluida se utiliza como electrolito en las baterías de plomo-ácido. Además, se utiliza para producir detergentes y fertilizantes. Pero en la mayoría de los casos, viene en forma de oleum: esta es una solución de SO3 en H2SO4 (también se pueden encontrar otras fórmulas de oleum).

¡Hecho asombroso! El oleum es más reactivo que el ácido sulfúrico concentrado, pero a pesar de esto, ¡no reacciona con el acero! Es por ello que es más fácil de transportar que el propio ácido sulfúrico.

La esfera de uso de la "reina de los ácidos" es realmente a gran escala, y es difícil conocer todas las formas en que se usa en la industria. También se utiliza como emulsionante en la industria alimentaria, para el tratamiento de aguas, en la síntesis de explosivos y para muchos otros fines.

Historia del ácido sulfúrico

¿Quién de nosotros nunca ha oído hablar del vitriolo azul? Entonces, se estudió en la antigüedad, y en algunos trabajos del comienzo de una nueva era, los científicos discutieron el origen del vitriolo y sus propiedades. El vitriolo fue estudiado por el médico griego Dioscórides, el explorador romano de la naturaleza Plinio el Viejo, y en sus escritos escribieron sobre los experimentos en curso. Con fines médicos, el antiguo curandero Ibn Sina utilizó varias sustancias de vitriolo. La forma en que se usó el vitriolo en la metalurgia se mencionó en los trabajos de los alquimistas de la antigua Grecia Zosima de Panopolis.

La primera forma de obtener ácido sulfúrico es el proceso de calentar alumbre de potasio, y hay información sobre esto en la literatura alquímica del siglo XIII. En ese momento, los alquimistas no conocían la composición del alumbre y la esencia del proceso, pero ya en el siglo XV, comenzaron a participar en la síntesis química del ácido sulfúrico a propósito. El proceso fue el siguiente: los alquimistas trataron una mezcla de azufre y sulfuro de antimonio (III) Sb2S3 calentándola con ácido nítrico.

En la época medieval en Europa, el ácido sulfúrico se llamaba "aceite de vitriolo", pero luego el nombre cambió a vitriolo.

En el siglo XVII, Johann Glauber obtuvo ácido sulfúrico quemando nitrato de potasio y azufre nativo en presencia de vapor de agua. Como resultado de la oxidación del azufre con nitrato se obtuvo óxido de azufre, el cual reaccionó con el vapor de agua, y como resultado se obtuvo un líquido aceitoso. Era aceite de vitriolo, y este nombre para el ácido sulfúrico existe hasta el día de hoy.

El farmacéutico londinense Ward Joshua utilizó esta reacción para la producción industrial de ácido sulfúrico en los años treinta del siglo XVIII, pero en la Edad Media su consumo se limitaba a unas pocas decenas de kilogramos. El ámbito de uso era estrecho: para experimentos alquímicos, purificación de metales preciosos y en el negocio farmacéutico. El ácido sulfúrico concentrado se utilizó en pequeñas cantidades en la fabricación de fósforos especiales que contenían sal de bertolet.

En Rusia, el vitriolo apareció solo en el siglo XVII.

En Birmingham, Inglaterra, John Roebuck adaptó el método anterior para producir ácido sulfúrico en 1746 y lanzó la producción. Al mismo tiempo, utilizó cámaras revestidas de plomo grandes y fuertes, que eran más baratas que los recipientes de vidrio.

En la industria, este método se mantuvo durante casi 200 años, y en las cámaras se obtenía ácido sulfúrico al 65%.

Al cabo de un tiempo, el inglés Glover y el químico francés Gay-Lussac mejoraron el propio proceso, y se empezó a obtener ácido sulfúrico con una concentración del 78%. Pero tal ácido no era adecuado para la producción, por ejemplo, de tintes.

A principios del siglo XIX, se descubrieron nuevos métodos para oxidar el dióxido de azufre a anhídrido sulfúrico.

Inicialmente, esto se hizo usando óxidos de nitrógeno, y luego se usó platino como catalizador. Estos dos métodos de oxidación de dióxido de azufre han mejorado aún más. La oxidación de dióxido de azufre sobre platino y otros catalizadores se conoció como el método de contacto. Y la oxidación de este gas con óxidos de nitrógeno se denominó método nitroso para producir ácido sulfúrico.

No fue hasta 1831 que el comerciante británico de ácido acético Peregrine Philips patentó un proceso económico para la producción de óxido de azufre (VI) y ácido sulfúrico concentrado, y es él quien hoy es mundialmente conocido como método de contacto para obtenerlo.

La producción de superfosfato comenzó en 1864.

En los años ochenta del siglo XIX en Europa, la producción de ácido sulfúrico alcanzó 1 millón de toneladas. Los principales productores fueron Alemania e Inglaterra, produciendo el 72% del volumen total de ácido sulfúrico en el mundo.

El transporte de ácido sulfúrico es una empresa laboriosa y responsable.

El ácido sulfúrico pertenece a la clase de productos químicos peligrosos y, al entrar en contacto con la piel, provoca quemaduras graves. Además, puede causar intoxicación química de una persona. Si no se siguen ciertas reglas durante el transporte, el ácido sulfúrico, debido a su naturaleza explosiva, puede causar mucho daño tanto a las personas como al medio ambiente.

Al ácido sulfúrico se le ha asignado una clase de peligro 8 y el transporte debe ser realizado por profesionales especialmente capacitados y capacitados. Una condición importante para la entrega de ácido sulfúrico es el cumplimiento de Reglas especialmente desarrolladas para el transporte de mercancías peligrosas.

El transporte por carretera se realiza de acuerdo con las siguientes reglas:

1. Para el transporte, los contenedores especiales están hechos de una aleación de acero especial que no reacciona con ácido sulfúrico o titanio. Dichos recipientes no se oxidan. El ácido sulfúrico peligroso se transporta en tanques químicos especiales para ácido sulfúrico. Se diferencian en el diseño y se seleccionan durante el transporte según el tipo de ácido sulfúrico.
2. Cuando se transporta ácido fumante, se toman termotanques isotérmicos especializados, en los cuales se mantiene el régimen de temperatura necesario para preservar las propiedades químicas del ácido.
3. Si se transporta ácido ordinario, se selecciona un tanque de ácido sulfúrico.
4. El transporte de ácido sulfúrico por carretera, como fumante, anhidro, concentrado, para baterías, guantera, se realiza en contenedores especiales: cisternas, toneles, contenedores.
5. El transporte de mercancías peligrosas sólo puede ser realizado por conductores que tengan en sus manos un certificado ADR.
6. El tiempo de viaje no tiene restricciones, ya que durante el transporte es necesario cumplir estrictamente con la velocidad permitida.
7. Durante el transporte, se construye una ruta especial, que debe correr, evitando lugares concurridos e instalaciones de producción.
8. El transporte debe tener marcas especiales y señales de peligro.

Propiedades peligrosas del ácido sulfúrico para los humanos.

El ácido sulfúrico representa un mayor peligro para el cuerpo humano. Su efecto tóxico se produce no solo por contacto directo con la piel, sino por inhalación de sus vapores, cuando se libera dióxido de azufre. El peligro se aplica a:

• sistema respiratorio;
• tegumentos;
• Membranas mucosas.

La intoxicación del cuerpo puede aumentar con el arsénico, que a menudo forma parte del ácido sulfúrico.

¡Importante! Como sabes, cuando el ácido entra en contacto con la piel, se producen quemaduras graves. No menos peligroso es el envenenamiento con vapores de ácido sulfúrico. Una dosis segura de ácido sulfúrico en el aire es de solo 0,3 mg por metro cuadrado.

Si el ácido sulfúrico entra en contacto con las membranas mucosas o con la piel, aparece una quemadura grave que no cicatriza bien. Si la quemadura es de una escala impresionante, la víctima desarrolla una enfermedad por quemaduras, que incluso puede provocar la muerte si no se brinda atención médica calificada de manera oportuna.

¡Importante! Para un adulto, la dosis letal de ácido sulfúrico es de solo 0,18 cm por 1 litro.

Por supuesto, es problemático "experimentar por ti mismo" el efecto tóxico del ácido en la vida cotidiana. La mayoría de las veces, el envenenamiento por ácido ocurre debido al descuido de la seguridad industrial cuando se trabaja con una solución.

El envenenamiento masivo con vapor de ácido sulfúrico puede ocurrir por problemas técnicos en la producción o negligencia, y se produce una liberación masiva a la atmósfera. Para prevenir tales situaciones, están trabajando servicios especiales, cuya tarea es controlar el funcionamiento de la producción donde se usa ácido peligroso.

¿Cuáles son los síntomas de la intoxicación por ácido sulfúrico?

Si el ácido fue ingerido:

• Dolor en la región de los órganos digestivos.
• Náuseas y vómitos.
• Violación de las heces, como resultado de trastornos intestinales graves.
• Fuerte secreción de saliva.
• Debido a los efectos tóxicos sobre los riñones, la orina se vuelve rojiza.
• Hinchazón de laringe y garganta. Hay sibilancias, ronquera. Esto puede conducir a la muerte por asfixia.
• Aparecen manchas marrones en las encías.
• La piel se vuelve azul.

Con una quemadura de la piel, puede haber todas las complicaciones inherentes a una enfermedad por quemadura.

Al envenenar en parejas, se observa el siguiente cuadro:

• Quemadura de la membrana mucosa de los ojos.
• Sangrado nasal.
• Quemaduras de las mucosas de las vías respiratorias. En este caso, la víctima experimenta un fuerte síntoma de dolor.
• Hinchazón de la laringe con síntomas de asfixia (falta de oxígeno, piel azulada).
• Si la intoxicación es grave, puede haber náuseas y vómitos.

¡Es importante saberlo! El envenenamiento por ácido después de la ingestión es mucho más peligroso que la intoxicación por inhalación de vapores.

Primeros auxilios y procedimientos terapéuticos para daños por ácido sulfúrico

Proceda de la siguiente manera cuando esté en contacto con ácido sulfúrico:

• Llame a una ambulancia primero. Si el líquido entró, haga un lavado gástrico con agua tibia. Después de eso, en pequeños sorbos necesitarás beber 100 gramos de aceite de girasol o de oliva. Además, debe tragar un trozo de hielo, beber leche o magnesia quemada. Esto debe hacerse para reducir la concentración de ácido sulfúrico y aliviar la condición humana.
• Si el ácido entra en contacto con los ojos, enjuáguelos con agua corriente y luego gotee con una solución de dicaína y novocaína.
• Si el ácido entra en contacto con la piel, el área quemada debe lavarse bien con agua corriente y vendarse con soda. Enjuague durante unos 10-15 minutos.
• En caso de intoxicación por vapor, debe salir al aire libre y también enjuagar las membranas mucosas afectadas con agua en la medida de lo posible.

En un ámbito hospitalario, el tratamiento dependerá de la zona de la quemadura y del grado de intoxicación. La anestesia se lleva a cabo solo con novocaína. Para evitar el desarrollo de una infección en el área afectada, se selecciona un curso de terapia con antibióticos para el paciente.

En el sangrado gástrico, se inyecta plasma o se transfunde sangre. La fuente de sangrado se puede extirpar quirúrgicamente.

1. El ácido sulfúrico en su forma pura al 100% se encuentra en la naturaleza. Por ejemplo, en Italia, Sicilia en el Mar Muerto, puede ver un fenómeno único: ¡el ácido sulfúrico se filtra desde el fondo! Y esto es lo que sucede: la pirita de la corteza terrestre sirve en este caso como materia prima para su formación. Este lugar también se llama el Lago de la Muerte, ¡e incluso los insectos tienen miedo de volar hasta él!
2. Después de grandes erupciones volcánicas, a menudo se pueden encontrar gotas de ácido sulfúrico en la atmósfera terrestre y, en tales casos, el "culpable" puede traer consecuencias negativas para el medio ambiente y causar un cambio climático grave.
3. El ácido sulfúrico es un absorbente de agua activo, por lo que se utiliza como secador de gas. En los viejos tiempos, para evitar que las ventanas se empañaran en las habitaciones, este ácido se vertía en frascos y se colocaba entre los cristales de las aberturas de las ventanas.
4. El ácido sulfúrico es la principal causa de la lluvia ácida. La principal causa de la lluvia ácida es la contaminación del aire con dióxido de azufre, y cuando se disuelve en agua, forma ácido sulfúrico. A su vez, el dióxido de azufre se emite cuando se queman combustibles fósiles. En las lluvias ácidas estudiadas en los últimos años se ha incrementado el contenido de ácido nítrico. La razón de este fenómeno es la reducción de las emisiones de dióxido de azufre. A pesar de este hecho, el ácido sulfúrico sigue siendo la principal causa de la lluvia ácida.

Le ofrecemos una selección de videos de experimentos interesantes con ácido sulfúrico.

Considere la reacción del ácido sulfúrico cuando se vierte en azúcar. En los primeros segundos de entrada de ácido sulfúrico en el matraz con azúcar, la mezcla se oscurece. Después de unos segundos, la sustancia se vuelve negra. Lo más interesante sucede a continuación. La masa comienza a crecer rápidamente y sale del matraz. A la salida, obtenemos una sustancia orgullosa, similar al carbón poroso, que supera el volumen original en 3-4 veces.

El autor del video sugiere comparar la reacción de Coca-Cola con ácido clorhídrico y ácido sulfúrico. Al mezclar Coca-Cola con ácido clorhídrico no se observan cambios visuales, pero al mezclar con ácido sulfúrico, la Coca-Cola comienza a hervir.

Se puede observar una interacción interesante cuando el ácido sulfúrico entra en contacto con el papel higiénico. El papel higiénico está hecho de celulosa. Cuando entra el ácido, las moléculas de celulosa se descomponen instantáneamente con la liberación de carbono libre. Se puede observar una carbonización similar cuando el ácido entra en contacto con la madera.

Agrego un pequeño trozo de potasio a un matraz con ácido concentrado. En el primer segundo, se libera humo, después de lo cual el metal instantáneamente se enciende, se enciende y explota, cortándose en pedazos.

En el siguiente experimento, cuando el ácido sulfúrico enciende un fósforo, se enciende. En la segunda parte del experimento, se sumerge papel de aluminio con acetona y una cerilla adentro. Hay un calentamiento instantáneo de la lámina con la liberación de una gran cantidad de humo y su completa disolución.

Se observa un efecto interesante cuando se agrega bicarbonato de sodio al ácido sulfúrico. La soda instantáneamente se vuelve amarilla. La reacción procede con una ebullición rápida y un aumento de volumen.

No recomendamos categóricamente realizar todos los experimentos anteriores en casa. El ácido sulfúrico es una sustancia muy corrosiva y tóxica. Dichos experimentos deben llevarse a cabo en salas especiales que estén equipadas con ventilación forzada. Los gases que se liberan en las reacciones con el ácido sulfúrico son altamente tóxicos y pueden dañar las vías respiratorias y envenenar el cuerpo. Además, tales experimentos se llevan a cabo en equipos de protección personal para la piel y los órganos respiratorios. ¡Cuídate!

El ácido sulfuroso es un ácido inorgánico, dibásico e inestable de fuerza media. Un compuesto inestable, conocido solo en soluciones acuosas en una concentración de no más del seis por ciento. Al tratar de aislar ácido sulfuroso puro, se descompone en óxido de azufre (SO2) y agua (H2O). Por ejemplo, cuando el ácido sulfúrico (H2SO4) en forma concentrada se expone al sulfito de sodio (Na2SO3), se libera óxido de azufre (SO2) en lugar de ácido sulfuroso. Así es como se ve la reacción:

Na2SO3 (sulfito de sodio) + H2SO4 (ácido sulfúrico) = Na2SO4 (sulfato de sodio) + SO2 (dióxido de azufre) + H2O (agua)

Solución de ácido sulfúrico

Al almacenarlo, es necesario excluir el acceso aéreo. De lo contrario, el ácido sulfúrico, que absorbe lentamente oxígeno (O2), se convertirá en ácido sulfúrico.

2H2SO3 (ácido sulfuroso) + O2 (oxígeno) = 2H2SO4 (ácido sulfúrico)

Las soluciones de ácido sulfúrico tienen un olor bastante específico (que recuerda al olor que queda después de encender una cerilla), cuya presencia puede explicarse por la presencia de óxido de azufre (SO2), que no se une químicamente al agua.

Propiedades químicas del ácido sulfuroso.

1. H2SO3) se puede utilizar como agente reductor o como agente oxidante.

H2SO3 es un buen agente reductor. Con su ayuda, es posible obtener haluros de hidrógeno a partir de halógenos libres. Por ejemplo:

H2SO3 (ácido sulfuroso) + Cl2 (cloro, gas) + H2O (agua) = H2SO4 (ácido sulfúrico) + 2HCl (ácido clorhídrico)

Pero al interactuar con agentes reductores fuertes, este ácido actuará como un agente oxidante. Un ejemplo es la reacción del ácido sulfuroso con sulfuro de hidrógeno:

H2SO3 (ácido sulfuroso) + 2H2S (sulfuro de hidrógeno) = 3S (azufre) + 3H2O (agua)

2. El compuesto químico que estamos considerando forma dos: sulfitos (medio) e hidrosulfitos (ácido). Estas sales son agentes reductores, al igual que el ácido sulfuroso (H2SO3). Cuando se oxidan, se forman sales de ácido sulfúrico. Cuando se calcinan sulfitos de metales activos, se forman sulfatos y sulfuros. Esta es una reacción de auto-oxidación-autocuración. Por ejemplo:

4Na2SO3 (sulfito de sodio) = Na2S + 3Na2SO4 (sulfato de sodio)

Los sulfitos de sodio y potasio (Na2SO3 y K2SO3) se utilizan en el teñido de tejidos en la industria textil, en el blanqueo de metales y también en fotografía. El hidrosulfito de calcio (Ca(HSO3)2), que existe solo en solución, se usa para procesar material de madera en pulpa de sulfito especial. Luego se convierte en papel.

El uso de ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico se utiliza:

Para blanquear lana, seda, pulpa de madera, papel y otros materiales similares que no resisten el blanqueo con agentes oxidantes más fuertes (por ejemplo, cloro);

Como conservante y antiséptico, por ejemplo, para evitar la fermentación del grano en la producción de almidón o para evitar el proceso de fermentación en barricas de vino;

Para conservar alimentos, por ejemplo, al enlatar verduras y frutas;

En el procesamiento en pulpa al sulfito, a partir de la cual se obtiene el papel. En este caso, se utiliza una solución de hidrosulfito de calcio (Ca(HSO3)2), que disuelve la lignina, una sustancia especial que une las fibras de celulosa.

Ácido sulfúrico: obtención

Este ácido se puede obtener disolviendo dióxido de azufre (SO2) en agua (H2O). Necesitarás ácido sulfúrico concentrado (H2SO4), cobre (Cu) y un tubo de ensayo. Algoritmo de acción:

1. Vierta con cuidado ácido sulfúrico concentrado en un tubo de ensayo y luego coloque una pieza de cobre en él. Calentar. Se produce la siguiente reacción:

Cu (cobre) + 2H2SO4 (ácido sulfúrico) = CuSO4 (sulfato de azufre) + SO2 (dióxido de azufre) + H2O (agua)

2. El flujo de dióxido de azufre debe dirigirse a un tubo de ensayo con agua. Cuando se disuelve, ocurre parcialmente con agua, como resultado de lo cual se forma ácido sulfuroso:

SO2 (dióxido de azufre) + H2O (agua) = H2SO3

Entonces, al pasar dióxido de azufre a través del agua, se puede obtener ácido sulfuroso. Vale la pena considerar que este gas tiene un efecto irritante en las membranas del tracto respiratorio, puede causar inflamación y pérdida de apetito. Con la inhalación prolongada, es posible la pérdida del conocimiento. Este gas debe manejarse con sumo cuidado y atención.