segunda-feira, 10 de maio de 2010

Molécula de Ácido Sulfurico


Histórico

A descoberta do ácido sulfúrico é creditada ao alquimista medieval de origem árabe Jabir ibn Hayyan (Geber), embora o médico e alquimista persa do século IX ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi) também seja às vezes mencionado. Al-Razi obteve a substância pela destilação seca de minerais, dentre eles o sulfato de ferro (II) heptaidratado (FeSO4•7H2O), também chamado de vitríolo verde, e o sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSO4•5H2O), chamado de vitríolo azul. Quando aquecidos, tais compostos decompõem-se a óxidos de ferro (II) e de cobre (II), respectivamente, emitindo água e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a produzir uma solução diluída de ácido sulfúrico. Este método de obtenção do ácido sulfúrico popularizou-se pela Europa através das traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos alquimistas europeus, como por exemplo o alemão Albertus Magnus (século XIII). Por esta razão, o ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito de vitriol, entre outros nomes.

Johann Glauber
No século XVII, o químico teuto-holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com salitre (nitrato de potássio, KNO3) na presença de vapor d'água. 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 este 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%. Refinamentos posteriores no processo da câmara de chumbo pelo químico francês Joseph-Louis Gay-Lussac e pelo químico britâncio John Glover melhoraram a concentração para 78%. Porém, a fabricação de certos pigmentos e outros processos químicos demandavam por um produto ainda mais concentrado e, ao longo do século XVIII, isto só podia ser feito pela destilação seca de minerais, de uma maneira similar aos processos originais de alquimia. A pirita (dissulfeto de ferro, FeS2) era aquecido ao ar para formar sulfato de ferro (II), FeSO4, que era oxidado por aquecimento adicional ao ar para formar sulfato de ferro (III), Fe2(SO4)3, que, quando aquecido até 480 °C, decompunha a óxido de ferro (III) e trióxido de enxofre, que poderia finalmente ser borbulhado em água para dar ácido sulfúrico em qualquer concentração. O custo deste processo impedia o seu uso em grande escala para a fabricação de ácido sulfúrico concentrado.
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.

Propriedades

Ácido sulfúrico diluído: acido forte, reage com metais não- nobres liberando H2.

Ácido Sulfúrico Concentrado a quente é um forte agente oxidante.
Excelente agente desidratante.

Reage com sais, deslocando ácidos voláteis

Aplicações

1. Na indústria de petróleo, para remover impurezas da gasolina e óleos.
2. Na fabricação de explosivos.
3. Como eletrólito na bateria de chumbo.
4. Fabricação de outros ácidos.
5. Na indústria de fertilizantes, para converter o fosfato normal de cálcio insolúvel em fosfato ácido solúvel.

Produção Industrial

O ácido sulfúrico é produzido a partir de enxofre, oxigênio e água via processo de contato.
Na primeira etapa, o enxofre é queimado ao ar, produzindo dióxido de enxofre.

S(s) + O2 à SO2(g)


O dióxido de enxofre, por sua vez, é oxidado a trióxido de enxofre com o uso de oxigênio e na presença de um catalisador de pentóxido de vanádio (V2O5):

2 SO2 + O2 à 2 SO3


Finalmente, o trióxido de enxofre é lavado com água ou uma solução de ácido sulfúrico, com a formação de uma solução de ácido sulfúrico 98-99%:

SO3(g) + H2O(l) à H2SO4(l)


Observe que a dissolução direta de SO3 em água é impraticável por causa da natureza altamente exotérmica da reação. Forma-se uma névoa ao invés de um líquido. Alternativamente, o SO3 é absorvido em H2SO4 para formar oleum (H2S2O7), que é então diluído, com a formação de ácido sulfúrico.

H2SO4(l) + SO3 à H2S2O7(l)


O oleum reage com água para formar H2SO4 concentrado.

H2S2O7(l) + H2O(l) à2 H2SO4(l)
video

Efeitos potencias á saúde

Inalação
Causa irritação ao trato respiratório e mucosas das membranas. Sintomas incluem irritação do nariz e garganta e fadigo respiratória, pode causar edema pulmonar.

Ingestão
Pode causar severas queimaduras na boca, garganta e estômago, levando à morte, dor de garganta, vomito, diarréia, colapso circulatório, pulsação fraca e rápida, baixa respiração e pouca urina se o ácido for ingerido.

Contato com a pele
Os sintomas mais freqüentes são vermelhidão, dor e severas queimaduras, pulsação fraca e rápida, baixa respiração e pouca urina se o ácido for posto em contato com a pessoa.