Àcido Sulfurico
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Àcido Sulfurico Àcido Sulfurico Presentation Transcript

  • Àcido Sulfúrico
  • História
    • Cunhado pelo alquimista , medieval iraniano Jabir ibn Hayyan, que também é o provável descobridor da substância.
    • O ácido sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte.
    • O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-Zaj , ou óleo de vitríolo.
    • O médico e alquimista persa do século IX ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi) obteve a substância pela destilação seca de minerais, dentre eles o sulfato de ferro heptaidratado e o sulfato de cobre. Quando aquecidos, os compostos decompõem-se a óxidos de ferro e de cobre, respectivamente, emitindo água e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a produzir uma solução diluída de ácido sulfúrico.
    • Este método popularizou-se pela Europa através das traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos alquimistas europeus. O ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito de vitriol, entre outros nomes.
    • No século XVII, o químico holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com nitrato de potássio, KNO3. Com a decomposição do salitre, há a oxidação do enxofre a SO3 que, combinado à água, forma ácido sulfúrico
    • Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou o mesmo método para começar a primeira produção de ácido sulfúrico em larga escala.
    • Em 1746, em Birmingham, John Roebuck começou a produzir o ácido sulfúrico pelo método de Ward em câmaras recobertas por chumbo, que eram fortes, pouco custosas e podiam ser feitas maiores do que os recipientes de vidro que eram usados anteriormente.
    • Este processo com câmaras de chumbo permitiu a industrialização efetiva da produção de ácido sulfúrico e, com vários refinamentos, permaneceu como o método padrão por quase dois séculos.
    • O ácido sulfúrico produzido pelo método de John Roebuck tinha apenas uma concentração de 35-40%
    • No processo da câmara de chumbo pelo químico francês Joseph-Louis Gay-Lussac e pelo químico britâncio John Glover melhoraram a concentração para 78%.
    • Em 1831, o comerciante de vinagre britânico Peregrine Phillips patenteou um processo bem mais econômico para produzir trióxido de enxofre e ácido sulfúrico concentrado, conhecido hoje como o processo de contato.
    • Basicamente todo o fornecimento mundial de ácido sulfurico atual é feito por este método.
    • . O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a água)
  • Por que é tão importante?
    • O poder econômico de um país pode ser avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele consome e fabrica.
    • É consumido em enormes quantidades em inúmeros processos industriais.
    • É um dos desidratantes mais energéticos .
    • Estrutura e Composição Química da Substância Pura
    • A molécula apresenta uma estrutura piramidal.
    • fórmula química H 2 SO 4
    •   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:
    • 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 :
    • Concentração de 100%: perderia SO 3 por evaporação(usual 98%).
    • H 2 SO 4 -> H 2 O + SO 3
    • 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 condutividade
    • È capaz de produzir sua propria dissociação, sua própria protonação,que ocorre numa escala dez bilhões maior que com a água.
    • O H2SO 4 é um líquido muito polar , com uma constante dielétrica de cerca de 100(um excelente solvente para muitas reações químicas).
    H 2 SO 4 -> H 3 SO 4 + + HSO 4 -
  • 26,7 cP a 20 °C Viscosidade 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 u Massa Molecular Propriedades dos Estados
  • Propriedades termoquímicas
    • . Entalpia de formação:         .   ΔfH0gasoso: -735,13 kJ/mol         .   ΔfH0líquido: ? kJ/mol         .   ΔfH0sólido:  ? kJ/mol 
    • . Entropia molar         .   S0gasoso, 1 bar: 298,78 J/mol·K         .   S0líquido, 1 bar: ? J/mol·K         .   S0sólido, 1 bar: ? J/mol·K
    • Ao mistura-lo com a água libera uma quantidade considerável de calor
  • Propriedades químicas Reação com a água
  • Equação
      •                                            
    • E ainda:
      •                                           
    • mistura de amido (C6H12O6)n e ácido sulfúrico forma carbono elementar e água, que é absorvida pelo ácido:
  • Equação
    • O ácido sulfúrico concentrado é capaz de desidratar o açúcar, isso é, ele consegue retirar água da molécula de açúcar (sacarose) sobrando apenas o carvão (carbono)
  • Equação C12H22O11(s) -> 12 C(s) + 11 H2O(aq).
  • Outras reações do ácido sulfúrico
  • Por exemplo: o sulfato de cobre (II) , é preparado pela reação do óxido de cobre (II) com ácido sulfúrico:
  • Equação
    • O ácido sulfúrico reage
    • com a maioria dos metais
    • o ferro , o aluminio, o zinco,o manganês e o níquel.
  • A 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
    • 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 representado 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:
    • http://knol.google.com
    • Química 1:Química geral
    • Usberco e Salvador - Editora Saraiva