Àcido SulfúricoÀcido Sulfúrico

HistóriaHistória Cunhado pelo alquimista , medieval iraniano Jabir Cunhado pelo alquimista , medieval iraniano Jabir

ibn Hayyan, que também é o provável descobridor ibn Hayyan, que também é o provável descobridor da substância.da substância.

O ácido sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte. O ácido sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte. O antigo nome do ácido sulfúrico era O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-ZajZayt al-Zaj, ,

ou óleo de vitríolo. ou óleo de vitríolo.

O médico e alquimista persa do século IX ibn O médico e alquimista persa do século IX ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi) obteve a substância pela Zakariya al-Razi (Al-Razi) obteve a substância pela destilação seca de minerais, dentre eles o sulfato de destilação seca de minerais, dentre eles o sulfato de ferro heptaidratado e o sulfato de cobre. Quando ferro heptaidratado e o sulfato de cobre. Quando aquecidos, os compostos decompõem-se a óxidos aquecidos, os compostos decompõem-se a óxidos de ferro e de cobre, respectivamente, emitindo água de ferro e de cobre, respectivamente, emitindo água e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a produzir uma solução diluída de ácido sulfúrico. produzir uma solução diluída de ácido sulfúrico.

Este método popularizou-se pela Europa através das Este método popularizou-se pela Europa através das traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos alquimistas europeus. O ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus. O ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito de vitriol, entre outros nomes.de vitriol, entre outros nomes.

No século XVII, o químico holandês Johann Glauber No século XVII, o químico holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com nitrato de potássio, KNO3. Com a decomposição do salitre, nitrato de potássio, KNO3. Com a decomposição do salitre, há a oxidação do enxofre a SO3 que, combinado à água, há a oxidação do enxofre a SO3 que, combinado à água, forma ácido sulfúrico forma ácido sulfúrico

Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou o Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou o mesmo método para começar a primeira produção de ácido mesmo método para começar a primeira produção de ácido sulfúrico em larga escala.sulfúrico em larga escala.

Em 1746, em Birmingham, John Roebuck começou a Em 1746, em Birmingham, John Roebuck começou a produzir o ácido sulfúrico pelo método de Ward em produzir o ácido sulfúrico pelo método de Ward em câmaras recobertas por chumbo, que eram fortes, câmaras recobertas por chumbo, que eram fortes, pouco custosas e podiam ser feitas maiores do que pouco custosas e podiam ser feitas maiores do que os recipientes de vidro que eram usados os recipientes de vidro que eram usados anteriormente.anteriormente.

Este processo com câmaras de chumbo permitiu a Este processo com câmaras de chumbo permitiu a industrialização efetiva da produção de ácido industrialização efetiva da produção de ácido sulfúrico e, com vários refinamentos, permaneceu sulfúrico e, com vários refinamentos, permaneceu como o método padrão por quase dois séculos.como o método padrão por quase dois séculos.

O ácido sulfúrico produzido pelo método de John O ácido sulfúrico produzido pelo método de John Roebuck tinha apenas uma concentração de 35-40%Roebuck tinha apenas uma concentração de 35-40%

No processo da câmara de chumbo pelo químico No processo da câmara de chumbo pelo químico francês Joseph-Louis Gay-Lussac e pelo químico francês Joseph-Louis Gay-Lussac e pelo químico britâncio John Glover melhoraram a concentração britâncio John Glover melhoraram a concentração para 78%.para 78%.

Em 1831, o comerciante de vinagre britânico Em 1831, o comerciante de vinagre britânico Peregrine Phillips patenteou um processo bem mais Peregrine Phillips patenteou um processo bem mais econômico para produzir trióxido de enxofre e ácido econômico para produzir trióxido de enxofre e ácido sulfúrico concentrado, conhecido hoje como o sulfúrico concentrado, conhecido hoje como o processo de contato.processo de contato.

Basicamente todo o fornecimento mundial de ácido Basicamente todo o fornecimento mundial de ácido sulfurico atual é feito por este método.sulfurico atual é feito por este método.

. . O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a outra substância (só perde em quantidade para a água) água)

Por que é tão importante?Por que é tão importante?

O poder econômico de um país pode ser O poder econômico de um país pode ser avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele consome e fabrica.que ele consome e fabrica.

É consumido em enormes quantidades em É consumido em enormes quantidades em inúmeros processos industriais.inúmeros processos industriais.

É um dos desidratantes mais energéticosÉ um dos desidratantes mais energéticos..

Estrutura e Composição Química da Substância Pura

A molécula apresenta uma estrutura piramidal. fórmula química H2SO4

 Hidrogênio: 2 átomos x 1,00794 ua = 2,01588 ua correspondendo a aproximadamente 2,06% do total.

 Enxofre: 1 átomo x 32,065 ua = 32,065 ua correspondendo a aproximadamente 32,69% do total.

Oxigênio: 4 átomos x 15,9994 ua = 63,9976 ua correspondendo a aproximadamente 65,25% do total.

Totalizando uma massa molecular de 98,07848 ua.

Aparência:Aparência:

A temperatura ambiente apresenta-se quando puro, e concentrado, como um líquido incolor e límpido e, até determinadas concentrações de água, com viscosidade próxima de um óleo vegetal.

Formas do ácido sulfúrico :Formas do ácido sulfúrico : Concentração de

100%: perderia SO3 por evaporação(usual 98%).

H2SO4 → H2O + SO3

33,5% : baterias ácidas (usado em baterias de chumbo-ácido)

62,18%: ácido de câmara ou ácido fertilizante

77,67%: ácido de torre ou ácido de Glover

Polaridade e condutividadePolaridade e condutividade

È capaz de produzir sua propria dissociação, sua própria protonação,que ocorre numa escala dez bilhões maior que com a água.

O H2SO4 é um líquido muito polar , com uma constante dielétrica de cerca de 100(um excelente solvente para muitas reações químicas).

H2SO4 → H3SO4+ + HSO4

-

26,7 cP a 20 °CViscosidade

totalmente miscível em água

Solubilidade

1,8302 g/cm³ ( solução ) (25 °Ce 1 atm)

Densidade

610 K (337 °C)Ponto de ebulição

283,5 K (10,31) °C)Ponto de fusão

98,079 uMassa Molecular

Propriedades dos Estados

Propriedades termoquímicas

. Entalpia de formação: . Entalpia de formação:         .   ΔfH0gasoso: -735,13 kJ/mol        .   ΔfH0gasoso: -735,13 kJ/mol        .   ΔfH0líquido: ? kJ/mol        .   ΔfH0líquido: ? kJ/mol        .   ΔfH0sólido:  ? kJ/mol         .   ΔfH0sólido:  ? kJ/mol 

. Entropia molar . Entropia molar         .   S0gasoso, 1 bar: 298,78 J/mol·K        .   S0gasoso, 1 bar: 298,78 J/mol·K        .   S0líquido, 1 bar: ? J/mol·K        .   S0líquido, 1 bar: ? J/mol·K        .   S0sólido, 1 bar: ? J/mol·K        .   S0sólido, 1 bar: ? J/mol·K

Ao mistura-lo com a água libera uma quantidade Ao mistura-lo com a água libera uma quantidade considerável de calorconsiderável de calor

Propriedades químicas

Reação com a água

EquaçãoEquação

                                            E ainda:

                                          

•mistura de mistura de amido (C6H12O6)n e ácido (C6H12O6)n e ácido sulfúrico forma sulfúrico forma carbono elementar e água, que é elementar e água, que é absorvida pelo ácido: absorvida pelo ácido:

EquaçãoEquação

•O ácido sulfúrico O ácido sulfúrico concentrado é capaz concentrado é capaz de desidratar o açúcar, de desidratar o açúcar, isso é, ele consegue isso é, ele consegue retirar água da retirar água da molécula de açúcar molécula de açúcar (sacarose) sobrando (sacarose) sobrando apenas o carvão apenas o carvão (carbono) (carbono)

EquaçãoEquação

C12H22O11(s) → 12 C(s) + 11 H2O(aq).

Outras reações do Outras reações do

ácido sulfúrico ácido sulfúrico

Por exemplo:Por exemplo:

o sulfato de cobre (II), é preparado pela reação do óxido de cobre (II) com ácido sulfúrico:

EquaçãoEquação

•O ácido sulfúrico reage

com a maioria dos metais

•o ferro, o aluminio, o zinco,o manganês e o níquel.

A reação com o ferroA reação com o ferro

o estanho e o cobre já precisam de ácido quente concentrado

A reação do ácido sulfúrico com o estanho é atípica, porque forma dióxido de enxofre no lugar do hidrogênio.

                                                             

•o ácido sulfúrico(mesmo concentrado) não é capaz de oxidar o cloro, do cloreto de sódio

reação:

Uso Uso

•A matéria-prima usada para a fabricação de ácido fosfórico na equação a seguir é a fluorapatita, embora a composição exata possa variar. O mineral é tratado com ácido sulfúrico a 93% com a formação de sulfato de cálcio, fluoreto de hidrogênio (HF) e ácido fosfórico. O HF é removido na forma de ácido fluorossilícico.

•O processo global pode ser O processo global pode ser representado comorepresentado como: :

•Outro uso importante do ácido sulfúrico é na fabricação de sulfato de alumínio.

O sulfato de alumínio é feito pela reação da bauxita com ácido sulfúrico:

                                                    

Bibliografia:Bibliografia:

http://knol.google.comhttp://knol.google.com Química 1:Química geralQuímica 1:Química geral

Usberco e Salvador - Editora Saraiva Usberco e Salvador - Editora Saraiva