H₂SO₄

Ácido sulfúrico

IUPAC : Ácido sulfúrico
ÁcidoSulfatoIndustrialDe laboratorio

El producto químico más fabricado del mundo por tonelaje (>200 Mt/año). Indicador histórico de la industrialización de un país.

Representación 3D de bolas y varillas de Ácido sulfúrico (fórmula H₂SO₄). Átomos constituyentes: H, S, O.
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Propiedades físicas

Masa molar98.079 g/mol
Estado a 20 °Clíquido
Densidad1.8302 g/cm³
Punto de fusión283.46 K (10.31 °C)
Punto de ebullición610.15 K (337 °C)
Solubilidad (H₂O)miscible (muy exotérmico)
pKapKa₁ ≈ −3, pKa₂ = 1.99

Estructura

Sistema cristalino—
Modo de representación 3DBolas y varillas

Descripción detallada

Durante mucho tiempo, el ácido sulfúrico se usó como indicador económico antes que el PIB: su consumo per cápita seguía de cerca el nivel de industrialización de un país. Esta centralidad se debe a su ubicuidad: interviene, en una etapa u otra, en cerca de la mitad de todas las cadenas de producción química modernas sin aparecer nunca como producto de consumo visible. Alrededor del 60 % de la producción mundial (~270 Mt/año) se consume en la fabricación de fertilizantes de superfosfato y de nitrato de amonio, y el resto se reparte entre el tratamiento de minerales sulfurados, la petroquímica, las baterías de plomo-ácido y la síntesis orgánica.

Químicamente, el H₂SO₄ es un ácido diprótico fuerte con una afinidad excepcional por el agua, tanta que deshidrata el azúcar, la madera o la piel en segundos, con una exotermia violenta, y deja un residuo carbonoso negro. Esta propiedad se aprovecha como agente deshidratante en síntesis orgánica, pero también explica por qué su manipulación sigue siendo peligrosa incluso a concentración moderada. Las disoluciones concentradas (>96 %) desprenden humos (óleum) por el SO₃ disuelto.

En la industria, el proceso de contacto (1831, patentado por Peregrine Phillips) sigue siendo el estándar mundial. Oxida catalíticamente el SO₂ a SO₃ sobre pentóxido de vanadio y luego absorbe el SO₃ en H₂SO₄ concentrado para dar óleum, que después se diluye hasta la concentración deseada. El proceso es globalmente exotérmico: una planta moderna recupera de 4 a 6 GJ por tonelada de ácido en forma de vapor de alta presión, lo que lo convierte en uno de los pocos procesos industriales que producen energía neta mientras fabrican un producto químico.

Usos y aplicaciones

  • Fabricación de fertilizantes fosfatados (superfosfato, nitratos de amonio)
  • Refinado del petróleo y metalurgia
  • Electrolito de las baterías de plomo-ácido
  • Reactivo deshidratante en síntesis orgánica

Seguridad (SGA)

GHS05 · Corrosivo
Indicaciones H : H314, H290

Extremadamente corrosivo. Añade siempre el ácido AL agua, nunca al revés (riesgo de salpicaduras).

Elementos constituyentes

Referencias

PubChem CID1118
CAS7664-93-9
SMILESOS(=O)(=O)O

Procesos relacionados

Procesos industriales en los que interviene este compuesto.