Acido solforico | |||||
Struttura dell'acido solforico. |
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Identificazione | |||||
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Nome IUPAC |
acido solforico solfato di idrogeno |
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N o CAS | |||||
N o ECHA | 100.028.763 | ||||
N o CE | 231-639-5 | ||||
N o RTECS | WS5600000 | ||||
PubChem | 1118 | ||||
ChEBI | 26836 | ||||
N o E | E513 | ||||
SORRISI |
OS (= O) (= O) O , |
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InChI |
InChI: InChI = 1S / H2O4S / c1-5 (2,3) 4 / h (H2,1,2,3,4) InChIKey: QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N |
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Aspetto | liquido igroscopico, oleoso, incolore, inodore | ||||
Proprietà chimiche | |||||
Formula bruta | H 2 S O 4 | ||||
Massa molare | 98,078 ± 0,006 g / mol H 2,06%, O 65,25%, S 32,69%, |
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pKa | –3.0 e 1.9 | ||||
Momento dipolare | 2.72 D | ||||
Diametro molecolare | 0,487 nm | ||||
Proprietà fisiche | |||||
T ° fusione | 100%: 10,31 ° C 98%: 3 ° C |
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T ° bollitura | (decomposizione): 337 ° C | ||||
Parametro di solubilità δ | 25,6 J 1/2 · cm -3/2 ( 25 ° C ) | ||||
Miscibilità | Miscibile con acqua e alcool (reazione esotermica ) | ||||
Massa volumica | 1.8302 g · cm -3 | ||||
Termochimica | |||||
S 0 liquido, 1 bar | 19 J K −1 mol −1 | ||||
Δ f H 0 liquido | −814 kJ mol −1 | ||||
Proprietà ottiche | |||||
Indice di rifrazione | 1.4184 | ||||
Precauzioni | |||||
SGH | |||||
Pericolo H290, H314, P280, P309, P310, P301 + P330 + P331, P305 + P351 + P338, H290 : Può essere corrosivo per i metalli H314 : Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari P280 : Indossare guanti / indumenti protettivi / Proteggere gli occhi / il viso. P309 : In caso di esposizione o di malessere: P310 : Contattare immediatamente un CENTRO ANTIVELENI o un medico. P301 + P330 + P331 : In caso di ingestione: sciacquare la bocca. Non provoca il vomito. P305 + P351 + P338 : In caso di contatto con gli occhi: sciacquare accuratamente per parecchi minuti. Rimuovere le lenti a contatto se la vittima le indossa e possono essere rimosse facilmente. Continua a risciacquare. |
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WHMIS | |||||
D1A, E, D1A : Materiale molto tossico che causa effetti gravi immediati Letalità acuta: LC50 inalazione / 4 ore (topo) = 160 mg · m -3 E : Corrosivo Trasporto di merci pericolose: classe 8 Divulgazione all'1,0% secondo l'elenco di divulgazione ingredienti |
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NFPA 704 | |||||
0 3 2 W | |||||
Trasporto | |||||
80 : corrosivo o con un grado minore di corrosività Numero UN : 1830 : ACIDO SOLFORICO contenente più del 51% di acido Classe: 8 Etichetta: 8 : Materie corrosive Confezione: Gruppo di imballaggio II : sostanze pericolose medie;
80 : sostanza corrosiva o che mostra un grado minore di corrosività Numero ONU : 2796 : ACIDO SOLFORICO contenente non più del 51% di acido; o ELETTROLITO ACIDO PER ACCUMULATORI Classe: 8 Etichetta: 8 : Materie corrosive Confezione: Gruppo di imballaggio II : sostanze moderatamente pericolose; |
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Inalazione | Molto pericoloso: i vapori possono essere mortali. |
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Pelle | Provoca gravi ustioni. | ||||
Occhi | Provoca gravi ustioni. | ||||
Ingestione | Tossico: provoca gravi ustioni che possono essere fatali. |
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Ecotossicologia | |||||
Soglia di odore | basso: 0,15 ppm | ||||
Unità di SI e STP se non diversamente specificato. | |||||
L' acido solforico , precedentemente chiamato olio di vetriolo o fumo di vetriolo , è un composto chimico di formula H 2 SO 4. È un acido minerale la cui forza ( p K a = –3.0) è superata solo da pochi superacidi . È miscibile con l'acqua in tutte le proporzioni, dove si dissocia, liberando cationi di idronio :
2 H 2 O+ H 2 SO 4→ 2 H 3 O + (aq)+ SO 4 2– (aq).L'acido solforico è un prodotto industriale di primaria importanza, che trova molte applicazioni , in particolare nelle batterie al piombo per auto e altri veicoli, nel trattamento dei minerali , nella produzione di fertilizzanti , nella raffinazione del petrolio , nel trattamento delle acque reflue e nelle sintesi chimiche .
Dall'idratazione del triossido di zolfo SO 3, essa stessa risultante dalla naturale ossidazione dell'anidride solforosa SO 2in atmosfera terrestre dove è un inquinante noto, l'acido solforico è presente in pioggia acida .
La sua grande corrosività ei pericoli che rappresenta non sono tanto dovuti alla sua forte natura acida quanto alla sua avidità di acqua che lo rende un agente utilizzato in essiccazione , capace di bruciare seriamente i tessuti organici e notoriamente utilizzato per vendetta o delitti d'onore sfigurando la vittima. Questo è il motivo per cui, come la soda caustica , è molto più pericoloso dell'acido cloridrico che è però anche un acido forte.
È il componente principale delle nuvole sul pianeta Venere .
L'acido solforico puro è un liquido viscoso, incolore e inodore. Varie impurità spesso lo colorano giallo-marrone. La sua concentrazione è ancora talvolta espressa in gradi Baumé (simbolo “° Bé”), che misurano la densità del liquido, che varia notevolmente a seconda del contenuto di acido solforico (vedi tabella a tendina sotto).
Densità della soluzione acquosa (a 20 ° C ) in funzione della sua concentrazione | ||
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Frazione di massa (% m ) |
Molarità (moli di soluto per litro di soluzione) mol⋅L −1 |
Densità (g⋅cm −3 ) |
0,5 | 0.051 | 1.0016 |
1.0 | 0.102 | 1.0049 |
2.0 | 0.206 | 1.0116 |
3.0 | 0.311 | 1.0183 |
4.0 | 0.418 | 1.0250 |
5.0 | 0.526 | 1.0318 |
6.0 | 0.635 | 1.0385 |
7.0 | 0.746 | 1.0453 |
8.0 | 0.858 | 1.0522 |
9.0 | 0.972 | 1.0591 |
10.0 | 1.087 | 1.0661 |
11.0 | 1.204 | 1.0731 |
12.0 | 1.322 | 1.0802 |
13.0 | 1.441 | 1.0874 |
14.0 | 1.563 | 1.0947 |
15.0 | 1.685 | 1.1020 |
16.0 | 1.810 | 1.1094 |
17.0 | 1.936 | 1.1169 |
18.0 | 2.064 | 1.1245 |
19.0 | 2.193 | 1.1321 |
20.0 | 2.324 | 1.1398 |
22.0 | 2.592 | 1.1554 |
24.0 | 2.866 | 1.1714 |
26.0 | 3.147 | 1.1872 |
28.0 | 3.435 | 1.2031 |
30.0 | 3.729 | 1.2191 |
32.0 | 4.030 | 1.2353 |
34.0 | 4.339 | 1.2518 |
36.0 | 4.656 | 1.2685 |
38.0 | 4.981 | 1.2855 |
40.0 | 5.313 | 1.3028 |
42.0 | 5.655 | 1.3205 |
44.0 | 6.005 | 1.3386 |
46.0 | 6.364 | 1.3570 |
48.0 | 6.734 | 1.3759 |
50.0 | 7.113 | 1.3952 |
52.0 | 7.502 | 1.4149 |
54.0 | 7.901 | 1.4351 |
56.0 | 8.312 | 1.4558 |
58.0 | 8.734 | 1.4770 |
60.0 | 9.168 | 1.4987 |
62.0 | 9.608 | 1.5200 |
64.0 | 10.063 | 1.5421 |
66.0 | 10.529 | 1.5646 |
68.0 | 11.006 | 1.5874 |
70.0 | 11.494 | 1.6105 |
72.0 | 11.994 | 1.6338 |
74.0 | 12.505 | 1.6574 |
76.0 | 13.026 | 1.6810 |
78.0 | 13.554 | 1.7043 |
80.0 | 14.088 | 1.7272 |
82.0 | 14.623 | 1.7491 |
84.0 | 15.153 | 1.7693 |
86.0 | 15.671 | 1.7872 |
88.0 | 16.170 | 1.8022 |
90.0 | 16.649 | 1.8144 |
92.0 | 17.109 | 1.8240 |
94.0 | 17.550 | 1.8312 |
96.0 | 17.966 | 1.8355 |
98.0 | 18.346 | 1.8361 |
100.0 | 18.663 | 1.8305 |
Può essere prodotto in purezza quasi al 100%, ma tende a rilasciare anidride solforica avvicinandosi al punto di ebollizione di 610 K ( 337 ° C ) , dove dà acido al 98,3% corrispondente all'azeotropo con acqua in equilibrio:
H 2 SO 4 H 2 O+ COSÌ 3 : Δ H = 177 kJ mol −1 .Quasi tutto l'acido solforico è decomposto in acqua e anidride solforica a 450 ° C . A temperature più elevate, la decomposizione del triossido di zolfo continua in ossigeno e anidride solforosa :
2 COSÌ 3→ O 2+ 2 SO 2.È alla concentrazione dell'azeotropo che è più stabile, ed è compresa tra il 95 e il 98% (cioè [H 2 SO 4] ≈ 18 mol / l ) che il cosiddetto acido solforico “concentrato” viene distribuito commercialmente, con una densità dell'ordine di 1.830 kg / m 3 , ovvero 66 ° Bé .
Quando è destinato all'uso come elettrolita per una batteria al piombo- acido, l'acido viene diluito a una concentrazione dal 29 al 32% (cioè [H 2 SO 4] ≈ da 4,2 a 5 mol / l ), con una densità da 1.250 a 1.280 kg / m 3 , o circa 30 ° Bé .
Oleo e acido disolforicoAd alta concentrazione, l'acido solforico è in equilibrio con la sua anidride , acido disolforico :
2 H 2 COSÌ 4 H 2 O+ H 2 S 2 O 7.Acido Disulfuric, detto anche acido pyrosulfuric, è in equilibrio con acido solforico e triossido di zolfo in oleum derivante dallo scioglimento di triossido di zolfo in acido solforico:
H 2 SO 4+ COSÌ 3 H 2 S 2 O 7.Il contenuto di SO 3 è espressoin oleum come percentuale di SO 3aggiunto o come percentuale di H 2 SO 4equivalente se fosse aggiunta la quantità d'acqua necessaria: le concentrazioni usuali sono 40% oleum (corrispondente a 109% H 2 SO 4) e oleum al 65% (corrispondente al 114,6% di H 2 SO 4); H 2 S 2 O 7Pure è un solido che fonde a 35 ° C .
AciditàL'acido solforico è un diacido , la cui prima funzione acida è forte:
H 2 SO 4 HSO 4 - + H +, | p K a = –3,0. |
HSO 4 - SO 4 2– + H +, | p K a = 1,9. |
Solo poche sostanze sono ancora più acide dell'acido solforico: si chiamano superacidi . Questi sono essenzialmente acido triflico HSO 3 CF 3, l' acido magico HSO 3 F SbF 5e soprattutto acido fluoroantimonico HSbF 6.
I sali dell'acido solforico sono solfati di idrogeno come KHSO 4e NaHSO 4e solfati come CuSO 4e (NH 4 ) 2 SO 4.
L'acido solforico anidro è un liquido molto polare con una permettività dell'ordine di 100. È molto conduttivo grazie alla sua forte ionizzazione per autoprotolisi :
2 H 2 SO 4 H 3 SO 4 + + HSO 4 -,con una costante di equilibrio pari a 25 ° C :
K e = [H 3 SO 4 +] × [HSO 4 -] = 2,7 × 10 –4 .L'elevata viscosità dell'acido solforico puro, che dovrebbe opporsi alla conduttività ionica del liquido, viene ignorata da un meccanismo di scambio protonico intramolecolare analogo al meccanismo di Grotthuss all'opera in acqua.
Le specie in equilibrio in acido solforico al 100% non si limitano a quelle sopra indicate e si estendono allo ione idronio e all'acido disolforico :
queste concentrazioni essendo espresse in chilogrammi di solvente H 2 SO 4.
L' idratazione dell'acido solforico è molto esotermica . Si procede versando l'acido nell'acqua, e non viceversa, in modo da controllare la protonazione dell'acqua utilizzando l'acido come fattore limitante:
H 2 SO 4 + H 2 O → H 3 O + + HSO 4 - HSO 4 - + H 2 O → H 3 O + + SO 4 2−A causa della natura termodinamicamente molto favorevole all'idratazione dell'acido solforico, viene utilizzato industrialmente come agente essiccante , soprattutto nell'industria alimentare per produrre frutta secca. Questo effetto è così marcato che l'acido solforico può bruciare la materia organica lasciando solo carbonio, ad esempio con l' amido :
(C 6 H 10 O 5 ) n → 6 n C + 5 n H 2 O.L'acqua rilasciata da questa reazione viene assorbita dall'acido solforico e rimane solo un residuo di carbonio. La cellulosa della carta, attaccata dall'acido solforico, assume un aspetto carbonizzato per effetto di una reazione simile. Sul cotone l'acido solforico, anche diluito, ha un effetto meno spettacolare ma che comunque porta alla distruzione del tessuto.
Altre reazioniCome tutti gli acidi forti, l'acido solforico reagisce vigorosamente con molti prodotti organici, metalli in polvere , carburi , clorati , cromati , nitrati , permanganati , fulminati , fluosilicio e bronzo in polvere in modo molto esotermico. La reazione può essere esplosiva.
Con le basiL'acido solforico concentrato reagisce violentemente con basi anidre forti o in soluzioni concentrate. Ne derivano i corrispondenti solfati , come il solfato di rame , un sale di colore blu comunemente utilizzato in galvanica e come fungicida , ottenuto dalla reazione dell'acido solforico con l' ossido rameico :
H 2 SO 4 (aq)+ CuO (s)→ CuSO 4 (aq)+ H 2 O (l).Con i saliL'acido solforico può essere utilizzato anche per spiazzare gli acidi più deboli dei loro sali, ciò che si osserva ad esempio durante la formazione di sodio idrogenosolfato a partire dall'acetato di sodio liberando l' acido acetico :
H 2 SO 4+ CH 3 COONa→ NaHSO 4+ CH 3 COOH.Allo stesso modo, l'acido nitrico può essere prodotto facendo reagire l'acido solforico con il salnitro e facendo precipitare l' idrogenosolfato di potassio risultante:
H 2 SO 4+ KNO 3→ KHSO 4+ HNO 3.Con rocce calcaree CaCO 3 (calcare) + H 2 SO 4 → CaSO 4 (gesso) + 2 HCO 3 - (solubile)Si ha quindi effervescenza, con rilascio di bolle di CO 2 e "rosicchiare" la roccia.
Con acido nitricoL'acido solforico forma con l'acido nitrico una sostanza che agisce sia come acido che come agente disidratante , dando origine allo ione nitronio NO 2 +che svolge un ruolo importante nelle nitrazioni mediante sostituzione elettrofila aromatica . Questo tipo di reazione, in cui si verifica la protonazione su un atomo di ossigeno, è coinvolto in molte reazioni nella chimica organica . Viene utilizzato in particolare per la fabbricazione di molti esplosivi , come trinitrotoluene , nitroglicerina e nitrocellulosa .
Con i metalliL'acido solforico attacca i principali metalli comuni, dando un solfato metallico per liberazione di idrogeno . L'acido diluito attacca ferro , alluminio , zinco , manganese , magnesio e nichel , ma solo l'acido concentrato e caldo può attaccare stagno e rame , mentre piombo e tungsteno non vengono attaccati. L'attacco dello stagno da parte dell'acido solforico rilascia anidride solforosa anziché idrogeno, a differenza di altri metalli:
Fe (s)+ H 2 SO 4 (aq)→ H 2 (g)+ FeSO 4 (aq), Sn (s)+ 2 H 2 SO 4 (aq)→ SnSO 4 (aq)+ 2 H 2 O (l)+ SO 2 (g).Questi due schemi di reazione sono emblematici: l'acido solforico concentrato e riscaldato agisce generalmente come un agente ossidante, mentre l'acido diluito agisce più come un acido tipico, motivo per cui l'acido caldo concentrato rilascia acqua e carbonio. Anidride solforosa che forma sali con rame, zinco e stagno, mentre l'acido diluito rilascia idrogeno formando sale.
Con benzeneAttaccato dall'acido solforico, il benzene subisce una sostituzione nucleofila aromatica che porta ad un acido solfonico :
L'acido solforico non esiste sulla Terra allo stato puro a causa della sua igroscopia molto elevata . Si trova tuttavia nelle piogge acide , dove risulta dall'ossidazione dell'acido solforoso H 2 SO 3dalla dissoluzione dell'anidride solforosa SO 2nelle nuvole , l'anidride solforosa è prodotta da combustibili fossili contenenti zolfo.
È anche formato dall'ossidazione di minerali solfuri, come la pirite FeS 2, e può acidificare l'acqua di ruscellamento fino a formare un drenaggio acido della miniera (AMD) ricco di acido solforico:
4 FeS 2 (s)+ 15 O 2 (g)+ 30 H 2 O (l)→ 4 Fe (OH) 3 (s)+ 8 (2 H 3 O + (aq)+ SO 4 2– (aq)).L' anidride solforosa SO 2rilasciato in particolare dal vulcanismo del pianeta Venere viene ossidato ad anidride solforosa SO 3da ossigeno radicali rilasciati da fotodissociazione di anidride carbonica CO 2sotto l'effetto della radiazione UV di lunghezza d' onda inferiore a 169 nm ; questo anidride solforica reagisce quindi con le rare tracce di vapore acqueo presenti nell'atmosfera di Venere per formare goccioline di acido solforico ~ 75%, principalmente negli strati nuvolosi compresi tra 52 e 58 km di altitudine, dove la pressione e la temperatura sono relativamente vicine a quelli della Terra di superficie :
CO 2+ h ν → CO + O , COSÌ 2+ O → SO 3, COSÌ 3+ H 2 O→ H 2 SO 4.Queste nubi producono virgae , vale a dire la precipitazione che vaporizza sotto l'effetto del calore crescente quando ci si avvicina alla terra, tipicamente ad un'altezza di circa trenta chilometri, quando la temperatura supera i 300 ° C . L'acido solforico si decompone in acqua e anidride solforica sotto l'effetto del calore, quindi il triossido di zolfo a sua volta si decompone in anidride solforosa e ossigeno atomico a una temperatura ancora più alta, ossigeno atomico quindi tende a ossidare il monossido di carbonio CO in anidride carbonica CO 2.
Se l'acido solforico è oggi a priori assente dalla superficie marziana, forse sarebbe stato abbondante nei corpi di acqua liquida ancora esistenti sul pianeta Marte quasi 4 miliardi di anni fa, all ' Hesperian , un tempo segnato da un'intensa attività vulcanica a l'origine dei terreni geologici oggi ricchi di solfati idratati , in particolare kieserite MgSO 4 · H 2 Oe gesso CaSO 4 2H 2 O, Corrispondente alla stratigrafico eon chiamato Theiikian .
L'acqua liquida marziana, indubbiamente abbondante nell'era precedente, il Noachiano , sarebbe stata caricata con acido solforico a seguito delle eruzioni vulcaniche dell'Esperiano , che avrebbero entrambe la conseguenza di abbassare notevolmente il suo punto di congelamento - l' eutettico della miscela H 2 SO 4 · 2H 2 O - H 2 SO 4 · 3H 2 Oquindi congela un po 'al di sotto di −20 ° C , e quello della miscela H 2 SO 4 6.5H 2 O - H 2 Ocongela intorno a 210 K , temperatura leggermente inferiore a -60 ° C , che è l'attuale temperatura media su Marte - e porta alla formazione di solfati piuttosto che di carbonati . Questo spiegherebbe perché, quando Marte aveva a priori un'atmosfera di CO 2e grandi distese di acqua liquida, non ci sono quasi carbonati, mentre i solfati sembrano, al contrario, particolarmente abbondanti: la formazione di carbonati è inibita dall'acidità - che la presenza di solfati suggerisce - ( FeCO 3 siderite, a priori il carbonato meno solubile, precipita solo a pH > 5 ) e il rilascio continuo di SO 2dall'attività vulcanica all'Hesperian avrebbe spostato la CO 2di carbonati che si sarebbero potuti formare nel Noachiano per sostituirli con solfati , come accade per esempio a pH più basso con il magnesio :
MgCO 3+ H 2 SO 4→ MgSO 4+ H 2 O+ CO 2.I dati ottenuti dalla sonda Galileo in spettroscopia infrarossa sul satellite Europa del pianeta Giove mostrano assorbimenti caratteristici, interpretati come possibilmente provenienti da idrati di acido solforico. Poiché la diluizione di acido solforico in acqua provoca un significativo abbassamento del punto di congelamento , fino a −60 ° C per alcune miscele, ciò aumenterebbe la probabilità di esistenza di uno strato di soluzioni acquose di acido solforico in forma liquida sotto il congelato corteccia d'Europa. Tuttavia, l'assorbimento infrarosso osservato da Galileo in Europa potrebbe provenire anche da minerali ricchi di ioni solfato .
L'acido solforico è oggi prodotto principalmente mediante il cosiddetto processo di "contatto", che coinvolge un catalizzatore , ma vengono implementati anche altri processi su scala minore.
Oltre ai prodotti petroliferi, l'acido solforico è il prodotto più ampiamente prodotto nell'industria chimica.
Il modo più semplice e intuitivo per produrre H 2 SO 4è sciogliere SO 3in H 2 O, ma questa reazione è così esotermica che quando viene eseguita su larga scala senza essere sufficientemente controllata, si traduce solo nella produzione di vapore acqueo e pochissimo acido.
Il processo a umido implementa questa reazione in due fasi. Innanzitutto, l'acido solforico viene prodotto allo stato gassoso dall'idratazione del triossido di zolfo:
COSÌ 3+ H 2 O→ H 2 SO 4 (g) : Δ H = −101 kJ mol −1 .Quindi, l'acido viene condensato allo stato liquido per produrre acido solforico concentrato a circa il 98%:
H 2 SO 4 (g) → H 2 SO 4 (l) : Δ H = −69 kJ mol −1 .L' SO 3utilizzato in questa reazione proviene principalmente dall'ossidazione catalitica di SO 2(vedi paragrafo successivo), che può derivare dalla semplice combustione dello zolfo in ossigeno o da quella dell'idrogeno solforato H 2 S, che avviene interamente allo stato gassoso:
2 H 2 S+ 3 O 2→ 2 H 2 O+ 2 SO 2 : Δ H = −518 kJ mol −1 .È il processo industriale più utilizzato oggi, chiamato "processo di contatto" perché richiede il contatto con un catalizzatore . Si suddivide in tre fasi:
La purificazione di S.o SO 2è necessario per evitare l'avvelenamento del catalizzatore della fase 2 da impurità. In passato, il platino è stato utilizzato al posto del vanadio , che è un po 'meno efficiente, ma il platino è più costoso e più facilmente inibito dalle impurità. Il meccanismo della reazione di ossidazione catalizzata è il seguente:
a) 2 SO 2 + 4 V 5+ + 2 O 2– → 4 V 4+ + 2 SO 3 ; b) 4 V 4+ + O 2 → 4 V 5+ + 2 O 2– ;la reazione globale scrivendo:
2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) : Δ H = −197 kJ mol −1 .La resa chimica del 96% si ottiene con V 2 O 5mantenere una temperatura di 450 ° C e una pressione da 100 a 200 kPa ; il catalizzatore serve solo per ottimizzare la cinetica della reazione, ma non sposta il suo equilibrio.
Il triossido di zolfo viene quindi raffreddato in uno scambiatore di calore e raccolto in una torre di assorbimento dove viene sciolto in acido solforico concentrato per produrre oleum :
H 2 SO 4 (l) + SO 3 (g) → H 2 S 2 O 7 (l),che viene poi idratato per rilasciare acido solforico, con una resa media del 30%:
H 2 S 2 O 7 (l) + H 2 O (l) → 2 H 2 SO 4 (l).Questo è il processo storico per la produzione industriale di acido solforico, in gran parte soppiantato il XXI ° secolo dal metodo di contatto. Tuttavia, ancora fornito la metà della produzione di acido solforico per la metà del XX ° secolo.
Il processo della camera di piombo, nella sua versione più moderna ( processo Petersen ), è realizzato da una reazione tra anidride solforosa, acqua e ossigeno, che si combinano per dare acido solforico. Questa reazione è catalizzata da ossidi di azoto continuamente riciclati.
Introdotto da John Roebuck nel 1746, questo processo fornisce un acido solforico meno concentrato contenente più impurità, piuttosto destinato alla produzione di superfosfati .
L'acido solforico può essere preparato in piccole quantità bruciando zolfo elementare per produrre anidride solforosa SO 2, che viene poi sciolto in acqua ossigenata H 2 O 2 :
COSÌ 2+ H 2 O 2→ H 2 SO 4.L'acido concentrato e l' oleum reagiscono con l'acqua, emanando grande calore. Questo è il motivo per cui in un ambiente industriale, una diluizione acida viene sempre eseguita sotto raffreddamento. È lo stesso a contatto con la pelle che può provocare gravi ustioni. L'acido va versato nell'acqua e non viceversa: soprattutto perché la densità dell'acqua è inferiore a quella dell'acido solforico, facendolo così galleggiare sopra l'acido e l'acqua in maggiore quantità all'inizio della diluizione serve a dissipare il calore. Nella direzione opposta, l'esotermia può far bollire improvvisamente l'acqua versata sull'acido, il che provoca schizzi d'acqua e acido molto pericolosi.
L'inalazione di vapori acidi e nebbie può causare danni a lungo termine. Le normative americane e francesi limitano la concentrazione media ammissibile a 1 mg · m -3 durante un turno di lavoro.
L'acido solforico non è infiammabile, ma a concentrazioni inferiori al 75% reagisce con l'acciaio al carbonio e altri metalli per emettere idrogeno che è combustibile.
Le fuoriuscite di acido solforico possono essere diluite con una grande quantità di acqua, mentre gli spray oleum devono essere trattati preferibilmente con un assorbente solido (argilla).
L'acido solforico reagisce con i solfuri rilasciando gas di idrogeno solforato molto tossico.
In Francia , l'acido solforico è oggetto del record INRS n . 30.
Alcuni degli usi dell'acido solforico includono:
In Francia , alla fine del XI ° secolo , vedriol sembra riferirsi al solfato di ferro . Troviamo, allo stesso tempo, il vitriolo , senza definizione chimica, ma con la traduzione araba alzag . Forma sincopata di vetriolo (letteralmente "olio di vetro"), la parola vetriolo designa nel Medioevo e nel Rinascimento varie sostanze di aspetto oleoso o vitreo, liquide o solide, essendo il futuro acido solforico solo una delle " intere ". Nel XII ° secolo , i tossafists Rabbeinu Tam e Rashbam parlare vidriolo e vidriol "che è verde come il vetro, da qui il suo nome". Per XV ° secolo , acido solforico è stato ottenuto distillando il solfato ferroso idrato o ferro vetriolo, con sabbia.
Questa tecnica più o meno segreta verrà svelata durante il Rinascimento con l'arrivo della tipografia. Conrad Gesner fornisce la descrizione in Trésor des remedies secrets (1552) p. 331-332 dalla distillazione del vetriolo romano per ottenere l '"huyle de vetriol". Un secolo dopo, Nicolas Lémery nel suo Cours de chymie , sintesi della conoscenza empirica della chimica del secolo, descriverà le diverse fasi della distillazione del vetriolo, consentendo di ottenere successivamente lo spirito di zolfo del vetriolo (SO 2 ) , lo spirito acido del vetriolo (soluzione di acido solforico H 2 SO 4) e ciò che resta nella cucurbite, l'olio di vetriolo (acido solforico concentrato).
La produzione di idrogeno per azione dell'acido solforico sul ferro è nota da tempo. L'alchimista del XVI ° secolo, Paracelso , che vede diidrogeno prodotto dalla reazione tra vetriolo e ferro. Nel 1603, Théodore de Mayerne accese l'idrogeno ottenuto con gli stessi mezzi. Dal 1783, data della loro invenzione, i palloni a gas utilizzeranno, tra gli altri gas, l'idrogeno prodotto dalla reazione dell'acido solforico sui trucioli di ferro.
Nel XIX ° secolo , Justus von Liebig scoperto che l'acido solforico versato nel terreno aumentato la quantità di fosforo disponibili per le piante.
Berkeley Pit è un'enorme fossa piena di acqua carica di acido solforico e metalli pesanti a tassi molto pericolosi, a causa della chiusura di una vecchia miniera nel 1982. Nel 1995, 342 oche furono trovate morte dopo essere atterrate nella fossa.
La parola VITRIOLUM legge al XIII ° secolo , nella Grande Albert (scritto da Pseudo Alberto Magno ).
Secondo Eugène Canseliet, il vetriolo ha come sinonimi il "leone verde" (a Ripley), "lo smeraldo dei saggi".
“Il vetriolo ordinario, cioè il solfato di ferro o la rosacea commerciale, non va confuso con il vetriolo dei filosofi , anche i ghiri che Basil Valentin avrebbe previsto per il semplicissimo processo di fabbricazione, che consiste, senza di più, nel calcinare due parti uguali di zolfo e ferro nella limatura, e mettere il solfuro ottenuto in digestione, nell'acqua piovana. Il Rosario dei Filosofi - Rosarium Philosophorum - il primo, stabilisce la differenza. "
Gli alchimisti danno al termine "vetriolo" un significato esoterico, interpretandolo come un acronimo di V isita I nteriora T errae R ectificandoque I nvenies O ccultum L apidem che può essere tradotto come "Visita l'interno della Terra, e in Correzione troverai la pietra nascosta ”.
Il primo da segnalare è, a quanto pare, Gérard Dorn , un discepolo di Paracelso , in Congeries paracelsicae chemiae de transmutationibus metallorum , 1581, p. 144 . L'idea prende forma con Basile Valentin ; incisioni in tal senso si trovano nell'edizione del 1653 di Azoth di Basile Valentin (pubblicata nel 1624). L'emblema si trova in Johann Neithold Aureum Vellus; oder Güldenes Vleiss, Francoforte (1733), ma, prima, sul frontespizio dell'edizione del 1613 di The Golden Toyson di Salomon Trismosin. Nel suo Testamento (1651), Basil Valentin scrive questo:
“Il vetriolo è un minerale notevole e importante a cui nessun altro in natura può essere paragonato, e questo perché il vetriolo ha familiarità con tutti i metalli più di ogni altra cosa; molto presto è alleato con loro, poiché, di tutti i metalli, si può fare un vetriolo o un cristallo; perché il vetriolo e il cristallo sono riconosciuti solo per la stessa cosa ... Perché, sebbene tutti i metalli e minerali siano dotati di grandi virtù, questo tuttavia, conoscendo il vetriolo, è solo sufficiente per attingere da esso e per rendere il beato pietra [filosofo], che nessun altro al mondo potrebbe realizzare da solo nella sua imitazione. "
Pierre-Jean Fabre , medico e alchimista di Castelnaudary, nel suo Abrégé des secrets chymioques (1636) legge in “vitryol” l'anagramma “l'oro vive lì”.