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ÁCIDO SULFÚRICO

ÁCIDO SULFÚRICO

El ácido concentrado tiene aspecto aceitoso y es pesado. Su densidad es  1,8 g/ml  Para diluirlo, al igual que todos los ácidos, se debe agregar lentamente al agua agitando con varilla de vidrio y si es del caso  el recipiente donde se diluya puede estar en un baño de agua fría. De otra manera puede saltar y quemar al experimentador o hervir desigualmente el agua y hasta romper el recipiente proyectando líquido que es muy corrosivo  y produce graves quemaduras. Pese a ser un ácido muy enérgico, lo es dos veces menos que el  clorhídrico.  Gotas de este ácido sobre permanganato  de potasio en polvo puesto en un vidrio de reloj y agitado con varilla de vidrio producen ozono,  Este se puede identificar porque un trozo de papel impregnado de solución de almidón  y Yoduro de potasio  libera yodo que le da un  tinte violeta a las zonas marcadas con este.
La mezcla de permanganato sólido y ácido sulfúrico es muy oxidante y si se coloca una gota de esta  tomada con una varilla de vidrio sobre un papel, este se incendia. Igual  ocurre si la colocamos en la mecha de un mechero de alcohol apagado.- Este se enciende. No deben acercarse sustancias orgánicas a esta mezcla  ya que puede estallar. La varilla de vidrio  que se emplee  para encender el mechero u otras pruebas debe limpiarse cada vez antes de volver a introducirla.

 

El ácido sulfúrico concentrado desaloja al ácido clorhídrico  de los cloruros. De los cloruros solubles disociados  en sus iones  se desprende  el HCl con facilidad, pero la dificultad aumenta  a medida de su incapacidad para formar iones  y mientras es mayor su tendencia a formar complejos.

NaCl + H2SO4 →  HCl  + NaHSO4

El ácido sulfúrico  con  un cloruro y  muchos peróxidos como Pb2O3, Pb2O4, PbO2, MnO2, Co2O3, desprenden cloro gaseoso.

3 H2SO4 + 2 NaCl  +MnO2  → Cl2(g) +MnSO4 + 2NaHSO4  + H2O

El bromuro de potasio y los demás bromuros  tratados con ácido sulfúrico concentrado y un oxidante como  MnO2 producen vapores de Bromo

2KBr + 3H2SO4 + MnO2  → Br2 + 2KHSO4  + MnSO4 +2H2O

El aluminio  en granallas o láminas  con ácidos como el clorhídrico o el sulfúrico, libera hidrógeno, formando la sal correspondiente.

Con ácido sulfúrico  diluido
2 Al + 3H2SO4  → 3H2  + Al2( SO4)3    El aluminio se oxida  a  Al+++  y el ácido se reduce liberando H2(g).

Esta reacción  es rápida, muy exotérmica y no requiere energía de activación

El ácido sulfúrico con permanganato de potasio  En medio  ácido desprende fácilmente oxígeno  y forma ozono

2KMnO4 + 4H2SO4  → O3 + O2 + 2KHSO4  + 2 MnSO4  + 3H2
De esta forma se obtiene ozono  para oxidaciones muy fuertes como encender  un papel o un mechero de alcohol.   

 

Reconocimiento

Con sales de barrio como el nitrato o cloruro  produce un precipitado blanco pulvurulento insoluble en los ácidos. Si este precipitado se calienta con carbón desprende H2S con olor a huevos podridos y se convierte en sulfuro de bario. Todos los sulfatos  excepto el de plomo que disuelve en agua caliente, y los de cadmio y bario, son solubles en agua. El de calcio es poco soluble (2 gramos por litro).

El ácido sulfúrico diluido ataca en frio casi todos los metales  como el hierro,  aluminio o cinc,  liberando hidrógeno y sus correspondientes sulfatos

El cobre requiere que el ácido esté muy concentrado e hirviente.
Libera SO2  que decolora un papel impregnado en permanganato de color morado.

 

El cloruro de calcio Con H2SO4 y sulfatos alcalinos se obtiene precipitado blanco de  sulfato de calcio  si las soluciones son concentradas, ya que el  sulfato de calcio  es un poco soluble. Para aumentar la precipitación se puede añadir exceso de alcohol.
CaCl2  + H2SO2  →  CaSO4 (s)  + HCl. El CaSO4 es menos soluble en caliente que en frío.

 

El ácido sulfúrico, al igual que los sulfatos, precipitan c el cloruro de bario   produciendo sulfato de bario insoluble, es un polvo blanco, denso que se reduce con carbón

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 (s) +  2HCl

Como este precipitado es muy fino y obtenido  en frío atraviesa los filtros con  facilidad, se calientan los reactivos por separado antes de  hacerlos reaccionar y se deja decantar un poco antes de filtrar.

El H2SO4   con  las sales mercuriosas algo concentradas  un precipitado blanco cristalino de sulfato mercurioso  poco soluble en agua

2HgNO3 + H2SO4 →  Hg2SO4   (s)  + 2HNO3

El HgO  es soluble en ácidos minerales.

El estaño con  ácido sulfúrico concentrado y caliente forma  sulfato estánnico  y anhídrido sulfuroso:

Sn + 4H2SO4 → Sn(SO4)2  + 2SO2  + 4H2O

El ácido sulfúrico  diluido da precipitado   blanco de sulfato de plomo insoluble en ácidos  diluidos y en agua caliente y fría, pero soluble  en NaOH   y en acetato de plomo

Pb(NO3)2 + H2SO4 → PbSO4  + 2HNO3

El MnO2 con ácido sulfúrico  produce sulfato manganoso

2MnO2 + 2H2SO4  → 2MnSO4  + O2  +2H2O

Cristaliza con  4 moléculas de agua.   En cristales grandes de suave color  rosado  bastante soluble en agua  pero estable en el aire. No se descompone ni con el calor al rojo, se une con facilidad a sulfatos de sodio y potasio  para dar sales dobles que cristalizan muy bien. Se le usa en tintorería y para decorar porcelana.

Para obtener sulfato ferroso  se hace reaccionar  El hierro  con el ácido sulfúrico    produciendo sulfato ferroso de color verde claro y liberando hidrógeno

Fe + H2SO4  →  FeSO4  + H2 (g)

Sus cristales son solubles en agua pero no en alcohol y tienen un sabor metálico.  En contacto con el aire  se transforman en  sulfato férrico básico

4FeSO4 +O2 + 2H2O → 4FeOHSO4

Se usa mucho en tintorería  para fabricar  tintas y colorantes, para  evitar la clorosis de las plantas  y en  los laboratorios.

El etanol con acetato de sodio  y ácido sulfúrico para deshidratar  produce  el acetato de etilo llamado vinagrillo.

El etanol calentado Con dicromato de potasio, preferiblemente en cristales   y ácido sulfúrico produce una reacción tumultuosa, a veces hay que calentar con   olor a manzana  y  la mezcla se vuelve verde.

  La alizarina con  ácido sulfúrico concentrado produce un sulfonato, alizarin-3-sulfonato de sodio  que se llama  alizarina S o Carmín de alizarina  soluble en agua y  tiñe  la lana de rojo

El ácido sulfúrico concentrado se usa  para destilar  el  acetato de sodio, potasio o calcio para  obtener ácido acético glacial.

Si mezclamos  ácido benzoico con etanol y algo de sulfúrico, y se calienta,  se obtiene el benzoato de etilo  de olor  agradable.

El  ácido salicílico mezclado con  metanol  y  ácido sulfúrico y calentado  produce la escencia de  Wintergreen de fuerte y agradable olor que es un Ester metílico, el salicilato de metilo C6H4COOCH3OH. 

El  ácido sulfúrico descompone el  ácido  tartárico  y al cítrico  reduciéndolos a  CO, CO2  y SO2

La reacción de Moehler-Denigés  consiste en que si en un tubo  colocamos  2 ml de H2SO4 conc y agregamos  3 gotas de resorcina al  2% y gotas de sol. De  ácido tartárico y calentamos a 120 °C  se obtiene una  hermosa coloración rojo violeta.

 

 

 

 

 


 

 

Guías

Conversión del óxido de cobre en sulfato de cobre

Producción de hidrógeno

Preparación de mezcla sulfocrómica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Por el  profesor  Enrique J. Olaya   Programa Futuros Científicos OFEC