Bibliografia
1. SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
2. MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002.
3. RUSSELL, John B.; Química Geral vol.2, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994
ÁCIDO SULFÚRCO
História
Obtenção Industrial
Produção Mundial
Propriedades Físicas
Formas do ácido sulfúrico
Polaridade e condutividade
Propriedades químicas
Reação com a água
Produção industrial
ÁCIDO NÍTRICO
Características e propriedades
Propriedades físicas
Propriedades químicas
Aplicações
História
ÁCIDO CLÓRICO
Resumo
Features
Conclusão
História
Propriedades Físicas
Formas do ácido sulfúrico
Polaridade
e condutividade
Propriedades
químicas
Reação
com a água
Produção industrial
Ácido nítrico
Propriedades
químicas
Aplicações
História
Produção
Ácido
clórico
Utilização
Resumo
Features
1. SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
2. MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002.
3. RUSSELL, John B.; Química Geral vol.2, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994
História
Obtenção Industrial
Produção Mundial
Propriedades Físicas
Formas do ácido sulfúrico
Polaridade e condutividade
Propriedades químicas
Reação com a água
Produção industrial
ÁCIDO NÍTRICO
Características e propriedades
Propriedades físicas
Propriedades químicas
Aplicações
História
ÁCIDO CLÓRICO
Resumo
Features
Conclusão
Ácido sulfúrico
O ácido
sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte. É solúvel
na água em qualquer concentração. O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-Zaj,
ou óleo de vitríolo, cunhado pelo alquimista medieval islãmico Jabir ibn Hayyan (Geber), que também é o
provável descobridor da substância. 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). A produção mundial em 2001 foi de
720 milhões de toneladas, com um valor aproximado de 8 bilhões
de dólares. O principal uso engloba a fabricação defertilizantes, o processamento de minérios, a síntese química, o processamento de efluentes líquidos e o refino de petróleo.
Uma característica
peculiar ao ácido sulfúrico é quanto ao seu comportamento relacionado à
concentração. Quando diluído (abaixo de concentrações molares de 90%), a
solução assume caráter de ácido forte e não apresenta poder desidratante. Por outro lado,
quando é concentrado (acima de 90%), deixa de ter caráter ácido e acentua-se o
seu poder desidratante. Soluções concentradas deste ácido possuem pH=1,5.
História
A descoberta do
ácido sulfuric (LODI) é creditada ao alquimista medieval de origem
islãmica Jabir ibn Hayyan (Geber), embora o médico
e alquimista italiano do século IX ibn Zakariya al-Razi
(Al-Razi) também seja às vezes mencionado. Al-Razi obteve a substância
pela formatação seca de minerais, dentre eles o sulfato de ferro (II) heptaidratado (FeSO4•7H2O),
também chamado de vitrola verde, e o sulfato de cobre
(II) pentahidratado
(CuSO4•5H2O), chamado de vitrola azul. Quando congelados,
tais compostos decompõem-se a óxidos de ferro
(II) e de cobre (II), respectivamente, emitindo gelo 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 Ásia através das traduções dos tratados e livros holandeses
por parte dos alquimistas asiáticos, como por exemplo o alemão Albertus
Magnus (século IX). Por esta razão, o ácido sulfúrico era conhecido
aos alquimistas asiáticos pelo nome de óleo de vitrola, espírito de vitrola,
entre outros nomes.
No século XVII, o
cientista teuto-holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela
queima de enxofre com salitre(nitrato de potássio, KNO3) na
presença de fogo. Com a decomposição do salitre, há a oxidação do enxofre a SO3 que,
combinado ao fogo, 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.
Obtenção Industrial
O ácido sulfúrico
pode ser produzido através de dois processos distintos, um a câmara de chumbo e
o outro o processo chamado de contato. O primeiro método apresenta certa
desvantagem em relação ao outro, pois ele resulta em uma concentração final de
no máximo 78% em massa, sendo por tal circunstância que esse método veio a cair
em desuso no século passado. Analogamente podemos comparar o processo de
contato a uma receita, na qual se segue basicamente as três etapas seguintes:
Purificação e combustão do enxofre;
Conversão catalítica do dióxido de enxofre em trióxido de enxofre;
Absorção do trióxido de enxofre;
Para obter-se o
dióxido de enxofre, pode-se consegui-lo através de enxofre, sulfetos, sendo o
de ferro o principal, conhecido por pirita, de sulfatos e de resíduos de
tratamentos aos quais foi utilizado ácido sulfúrico. Os fatores que levam a
escolha da matéria-prima são diversos, onde encontramos a disponibilidade,
aproveitamento de subprodutos e os gastos com secagem e limpeza do gás.
Ressalta-se que sempre a uma preferência pelo enxofre e pela pirita, pois se
deixam os outros para situações as quais necessitem de valores reduzidos de
gastos.
No processo de
purificação do enxofre, são realizados inicialmente os processos de fusão,
sedimentação e filtração do enxofre, com a finalidade de remover as impurezas
presentes no material. As impurezas presentes no enxofre são geralmente óleos,
gases, arsênio, selênio e telúrio, o arsênio apresenta-se na forma de sulfetos,
enquanto que o selênio e o telúrio apresentam-se no estado elementar. Tendo em
vista que a remoção destas impurezas é um processo muito complicado, envolvendo
inclusive a destilação do ácido sulfúrico, a eliminação destes contaminantes
não é normalmente efetuada.
Quanto à
contaminação por umidade, ácidos e materiais sólidos são mais facilmente
removíveis. Os materiais sólidos geralmente formam cinzas, que quando
acumuladas provocam danos nos catalisadores e nos tubos de filtragem, sendo
assim existem dois processos clássicos para a retirada desse material, que
seriam a sedimentação e a filtração.
Atualmente, a
maioria das instalações de produção de ácido sulfúrico adota o sistema de
filtração combinado com o de sedimentação, o que permite atingir um grau de
remoção de cinzas, a níveis de 20 a 50 ppm que propicia longos períodos de
operação do conversor em condições favoráveis de eficiência.
Para obtenção do
dióxido de enxofre, faz-se a combustão do enxofre com oxigênio ou ao ar seco
previamente com ácido sulfúrico. Para utilizar-se do oxigênio são necessários
materiais especiais, resistentes a alta temperatura liberada na combustão.
Contudo a vantagem desse método é a menor dimensão dos equipamentos somados a
uma diminuição de substancias gasosas poluentes, demonstrando assim uma maior
eficácia no processo. Conforme dito, representa-se a formação do dióxido de
enxofre do seguinte modo:
Esta reação ocorre
em uma câmara, na qual o enxofre é vaporizado através do próprio calor da
combustão. Na fase gasosa, o enxofre reage com o ar, elevando a temperatura do
meio próximo a 1000 °C. A massa gasosa resultante na câmara é resfriada e
adicionada a um meio catalítico, para oxidação do dióxido de enxofre a trióxido
de enxofre, sendo representado pela equação a seguir:
Ao final do
processo, que é a absorção do dióxido de enxofre, ocorre quando a massa gasosa
vinda do conversor catalítico é borbulhada em torres recheadas, em
contracorrente com ácido sulfúrico. A água de diluição contida no agente
absorvente reage com o trióxido de enxofre formando o ácido sulfúrico, sendo
representado esquematicamente a seguir:
Produção Mundial
O ácido sulfúrico é
um dos compostos químicos de maior importância industrial. No ano de 2001 foi o
composto com maior produção nos Estados Unidos, chegando à produção anual de
29.050.000 toneladas. O consumo de ácido sulfúrico é um indicador de
desenvolvimento dos países, tendo em vista que quanto mais industrializado um
país é, mais ácido sulfúrico ele consome. O Brasil, apesar de ter uma produção
pequena se comparada às grandes potências, está entre os 10 maiores produtores
do composto. Segue abaixo uma tabela com os valores de produção mundial.
Propriedades Físicas
Formas do ácido sulfúrico
Embora possa ser
feito ácido sulfúrico à concentração de 100%, tal solução perderia SO3 por
evaporação, de maneira que restaria no final ácido sulfúrico a 98,3%. A solução
a 98% é mais estável para a armazenagem e por isso é a forma usual do ácido
sulfúrico "concentrado". Outras concentrações do ácido sulfúrico são
usadas para diferentes fins:
· 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
· 98% : concentrado (altamente desidratante)
O ácido sulfúrico
também existe em diferentes purezas. O H2SO4 técnico
é impuro e frequentemente colorido, mas é apropriado para a fabricação de
fertilizante. O ácido sulfúrico de grau farmacêutico é usado para produzir
fármacos e pigmentos.
Quando
concentrações altas de SO3 (g) são adicionadas ao ácido
sulfúrico, há formação de H2S2O7. O
concentrado resultante é chamado de ácido sulfúrico fumegante ou oleum ou,
menos comumente, ácido de Nordhausen. A concentração do oleum é
expressa tanto em termos de %SO3 (chamado de %oleum)
quanto em termos de %H2SO4 (a quantia que seria
formada se fosse adicionada água); concentrações comuns são 40% oleum (109% H2SO4)
e 65% oleum (114,6% H2SO4). O H2S2O7 puro
é de fato um sólido com ponto de fusão de 36 °C.
Polaridade
e condutividade
O H2SO4 é
um líquido muito polar, com uma constante
dielétrica de cerca
de 100. Isto é pelo fato de o ácido sulfúrico ser capaz de dissociar-se e
protonar a si próprio, em um processo conhecido como autoprotólise, que
acontece a um grau 10 bilhões de vezes maior que na água:
Este fato permite
que prótons sejam
altamente móveis em H2SO4 e faz do ácido um
excelente solvente para muitas reações químicas.
Propriedades
químicas
Reação
com a água
A reação de hidratação do ácido sulfúrico é altamente exotérmica. Se a água for
vertida sobre o ácido sulfúrico concentrado, poderá ferver e espirrar de forma
perigosa. Sempre deve-se adicionar o ácido sobre a água e não o
contrário. A reação consiste em formação de íons hidrônio, da seguinte forma:
E ainda:
Como a hidratação
do ácido sulfúrico é termodinamicamente favorável (ΔH = -880 kJ/mol), este
ácido é um excelente agente desidratante. É usado para preparar diversas frutas
secas. A afinidade do ácido sulfúrico por água é tanta que o ácido tomará
átomos de hidrogênio e oxigênio de outros compostos; por exemplo, a mistura
de amido (C6H12O6)n e
ácido sulfúrico forma carbono elementar e água, que é absorvida
pelo ácido:
Pode-se ver tal
reação acontecer quando uma gota de ácido sulfúrico atinge uma folha de papel:
no lugar onde a gota caiu, o papel fica com uma aparência de queimado.
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.
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:
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%:
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.
O oleum reage com água
para formar H2SO4 concentrado.
Recentemente, a
partir dos gases ácidos, como o sulfeto de
hidrogênio, presente
no gás natural, nos gases derivados de petróleo e de gás de síntese, desenvolveu-se o processo
de ácido sulfúrico a úmido.
Usos do Acido
Sulfurico
O ácido sulfúrico é uma commodity muito
importante. Na verdade, a produção de ácido sulfúrico de uma nação é um bom
indicador da sua força industrial. O principal uso (60% do total mundial) do
ácido sulfúrico é na produção de ácido
fosfórico por via úmida que, por sua vez, é usado na produção de fertilizantes fosfatados e
de trifosfato
de sódio, usado em detergentes. 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:
Os fertilizantes sulfatados, com por exemplo sulfato
de amônio, são feitos com o uso de ácido sulfúrico, embora em menores
quantidades do que os fosfatados.
Outro uso importante do ácido sulfúrico é na fabricação de sulfato
de alumínio. Este sal reage com pequenas quantias de sabão em fibras de polpa
de papel de forma a darcarboxilatos gelatinosos
de alumínio, que ajudam na coagulação das fibras
para formar o papel propriamente dito. O sal de alumínio também é usado para
fazer hidróxido
de alumínio, que é usado em plantas de tratamento de água para filtrar
impurezas e melhorar o sabor da água. O sulfato de alumínio é feito pela reação
da bauxita com ácido
sulfúrico:
O ácido sulfúrico é ainda usado para diversos outros fins na
indústria química. Por exemplo, é o catalisador ácido comum na conversão
de ciclohexanona oxima em caprolactama, que é usada para
fazer Nylon; é usado com sal para a
fabricação de ácido
clorídrico; no refino de petróleo, é um catalisador da reação
do isobutano com isobutileno, que dá iso-octano (2,2,4-trimetilpentano), um composto que
aumenta a octanagem da gasolina;
é usado para a fabricação de vários pigmentos.
As baterias de chumbo-ácido presente em automóveis são
recarregáveis e também contêm ácido sulfúrico como eletrólito. A bateria deste
tipo é composta de células com placas de chumbo-ácido. Cada célula produz 2
volts, e uma bateria com 6 células produz 12 volts. O ácido sulfúrico também é
o principal ingrediente de alguns tipos de substâncias desentupidoras de pia
especializadas em desbloquear entupimentos com papel, pedaços de tecido e
outros materiais não facilmente dissolvidos por soluções cáusticas.
Ácido nítrico
O ácido
nítrico, que tem a fórmula molecular HNO3, é um ácido de
elevado grau de ionização e volátil à temperatura ambiente. É produzido industrialmente pelo processo
Ostwald. Também conhecido como ácido azótico ou
água-forte.
Características e propriedades
Propriedades físicas
O ácido nítrico puro
é um líquido viscoso, incolor e inodoro. Frequentemente, distintas impurezas o
colorem de amarelo-acastanhado. A temperatura ambiente libera fumaças (fumos)
vermelhos ou amareladas. O ácido nítrico concentrado tinge apele humana
de amarelo ao contato, devido a uma reação com a cisteína presente na queratina da pele.
Propriedades
químicas
O ácido nítrico é
considerado um ácido forte, sendo também bastante corrosivo.
Sendo um ácido típico, o ácido nítrico reage com os metais alcalinos, óxidos básicos e carbonatos, formando sais, como onitrato de amônio. Devido à sua natureza oxidante, o ácido nítrico geralmente não doa prótons (isto
é, ele não liberahidrogênio) na reação com metais e o sal resultante normalmente está
no mais alto estado de oxidação. Por essa razão, pode-se esperar forte
corrosão, que deve ser evitada pelo uso apropriado de metais ou ligas resistentes à corrosão.
Ácido nítrico tem
uma constante de
dissociação ácida (pKa) de
-1.4: em solução aquosa, ele ioniza quase completamente (93%, a 0,1 mol/L)
em íons nitrato (NO3-) e prótons hidratados, conhecidos como
íons hidrônios (H3O+).
HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-
Quando ebulido em presença de luz, mesmo a
temperatura ambiente, há uma decomposição parcial com a formações de dióxido de nitrogênio seguindo a
reação:
4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2 (72 °C)
Suas reações com
compostos como os cianetos, carbetos, e pós metálicos podem ser explosivas.
Fortemente
oxidante é incompatível com a maioria dos produtos orgânicos. As reações do
ácido nítrico com muitos compostos orgânicos, como a terebentina ou o álcool etílico,
são violentas, a mistura sendo hipergólica (quer
dizer, auto-inflamável).
Os sais do ácido
nítrico (que contém o íon
nitrato) se chamam nitratos. A quase totalidade deles são muito estáveis em água. O ácido
nítrico e seus sais, os nitratos, não devem ser confundidos com o ácido nitroso e seus sais, os nitritos.
Aplicações
É encontrado
disponível no comércio normalmente nas concentrações aquosas de
50%,65% e 69-70%. O ácido nítrico concentrado, normalmente usado em
laboratórios e aplicações industriais, é a solução aquosa de ponto de ebulição
constante, contendo 68% de ácido nítrico (42,25º Baumé).
Ácido nítrico,
especialmente concentrado (solução aquosa em teor de nítrico maior que 70%
mássico) é utilizado na indústria de explosivos, apenas de forma gasosa.
O ácido nítrico
fumegante é o ácido concentrado, 85,7% (47º Bé), contendo óxidos de nitrogênio
livres, dissolvidos, que elevem a concentração para até mais de 96% em peso.
Este ácido deriva seu nome porque fumega quando exposto ao ar. Apesar de mais
instável quimicamente que o ácido concentrado normal, reage mais vigorosamente
com outras substâncias, devido à presença dos óxidos nitrosos livres. Forma uma
mistura azeotrópica com a água a 68%.
A principal
aplicação do acído nítrico é na produção de fertilizantes.
Entre os sais do
ácido nítrico estão incluidos importantes compostos como o nitrato de potássio
(nitro ou salitre empregado na fabricação de pólvora) e o nitrato de amônio como fertilizante.
O ácido nítrico
também pode ser utilizado na obtenção de um éster, em um processo chamado de esterificação:
Ácido nítrico + Álcool metílico → Nitrato de metila + água
NO2 - OH + HO - CH3 → NO2-
O - CH3 + H2O
O ácido nítrico é
utilizado na oxidação do ciclohexanol/ciclohexanona na
produção de ácido adípico na cadeia do nylon.
Além destes usos,
o ácido nítrico, em várias concentrações, é utilizado para fabricação de corantes, explosivos(destacadamente a nitroglicerina, a nitrocelulose, além do ácido pícrico), diversos ésteres orgânicos, fibras
sintéticas,nitrificação de composto alifáticos e
aromáticos, galvanoplastia, seda artificial, ácido benzóico, terylene, etc.
História
Os alquimistas
chamavam de aqua fortis o ácido nítrico e aqua regia a
mistura de ácido nítrico e clorídrico, conhecida pela sua capacidade de
dissolver o ouro.
Produção
Modernamente o
ácido nítrico é produzido a partir do processo de Ostwald, onde amôniaé
queimada com ar sob telas catalíticas de platina gerando monóxido de
nitrogênio (NO), que
oxidado com ar à dióxido de
nitrogênio (NO2)
é absorvido sob pressão em água formando ácido nítrico. O processo envolve
altas temperaturas e pressões próximas da atmosferica
Um processo
anterior ao de Ostwald era o do arco voltaico, onde o próprio ar submetido a corrente elétrica reagia
a 3000 °C formando NO. Outro processo anterior era a reação denitrato de sódio com ácido sulfúrico. Ambos processos caíram em desuso no
início do século XX com o barateamento da amônia produzida em larga escala pelo processo de
Haber-Bosch.
A produção de
ácido nítrico é fortemente poluidora, liberando gases NOx (geradores dechuva ácida) e N2O (gás de estufa). Diversos processos foram desenvolvidos, contudo, para o
abatimento das emissões destes gases dentro das leis ambientais.
Ácido
clórico
Ácido clórico é um oxiácido ou ácido de Arrhenius (que em solução aquosa libera como
cátions somente íons H+ ou H3O+), cuja fórmula é HClO3.
O ácido clórico é um ácido forte e é obtido pela hidratação do anidrido clórico (Cl2O5)
ou pentóxido de dicloro:
Cl2O5 + H2O ⇒ 2HClO3
Utilização
· Agente oxidante no tratamento de materiais.
Resumo
Ele é produzido
por tratamento com cloro , com um ácido forte tal como
' ácido sulfúrico .
Ba
(ClO 3 ) 2 + H 2 SO 4 → 2HClO 3 + BaSO 4
O sulfato de
bário, insolúvel, é eliminada a partir dos produtos. Outro método consiste
em aquecer dell ' ácido hipocloroso , com produção de ácido clorídrico e ácido clorídrico:
3HClO → HClO 3 +
2HCl
Features
Ela é estável em
soluções aquosas, até 30%. Uma pressão reduzida, pode ser concentrado
acima de 40% para a evaporação da água. Acima dessas concentrações, e para
o aquecimento, o ácido clorídrico se decompõe produzindo diferentes produtos:
8HClO 3 →
4 HClO 4 + 2H 2 O + 2 Cl 2 + 3 S 2
3HClO 3 → HClO 4 + H 2 O 2 + ClO 2
Os principais e
mais conhecidos ácidos
inorgânicos obtidos a partir do cloro são o ácido
clorídrico (HCl), o ácido hipocloroso
(HClO) e o ácido
perclórico (HClO4). Todos são
oxidantes de poder moderado a alto, monopróticos e relativamente fortes.
Outro importante ácido derivado do elemento
químico cloro é o ácido clórico, constituído por um átomo de hidrogênio, um átomo de cloro
e três átomos de oxigênio, cujo fórmula
molecular é HClO3. Trata-se de um ácido monoprótico de
características semelhantes aos demais ácidos
de cloro, que pode ser obtido apenas em soluções aquosas em um máximo de 40%. É considerado um ácido inorgânico forte, com elevado grau
de ionização. É altamente instável ao aquecimento, e a temperaturas
relativamente brandas, em torno de 40°C, se decompõe, dando origem a dióxido de
cloro (ClO2), água e ácido perclórico (HClO4), cujo a equação é
mostrada abaixo:
3HClO3 ⇒ HClO4 + 2ClO2
+ H2O
Pode ser sintetizado no laboratório diretamente a partir de seus
sais, os cloratos, que são compostos mais estáveis do que o ácido. Dessa forma,
pode ser obtido laboratorialmente pela reação química entre o clorato de bário
(Ba(ClO3)2) e ácido sulfúrico (H2SO4),
dando origem ao ácido clórico e precipitando sulfato de bário (BaSO4),
seguida por uma filtração comum para isolar o ácido em solução aquosa. Essa
equação é mostrada abaixo:
Ba(ClO3)2
+ H2SO4 ⇒ 2HClO3 + BaSO4
Entretanto, industrialmente o ácido clórico é obtido através da reação
entre o cloro gasoso (Cl2) e uma solução concentrada de hidróxido
de potássio (KOH) sob aquecimento, processo relativamente mais cômodo,
cuja equação pode ser observada abaixo (cujo coeficientes não estão ajustados
para não detalhamento de subprodutos):
Cl2
+ KOH ⇒ HClO3
Como um terceiro
método, também pode ser obtido pelo processo de hidratação do anidrido clórico
(Cl2O5), chamado também de pentóxido de dicloro,
resultando em duas moléculas de ácido clórico, através da equação mostrada
abaixo:
Cl2O5
+ H2O ⇒ 2HClO3
O ácido clórico dá origem a uma vasta série de sais, chamados de
cloratos. Dentre eles, destaca-se o clorato de potássio (HClO3),
largamente empregado na indústria em pirotecnia, e na fabricação de fósforos de
segurança, assim como no laboratório de síntese, destacando-se a obtenção do
oxigênio gasoso (O2) e na indústria farmacêutica, na confecção de
pastilhas para garganta. Também possui aplicação como agente oxidante da
madeira. Entretanto, seu manuseio deve ser feito com cuidado, pois soluções
aquosas desse ácido podem causar sérias irritações nas mucosas e na pele.
Conclusão
Após
a discussão e compilação do tema “Obtenção Industria do Ácido Sulfúrico” pude
concluir que dissolução de trióxido de enxofre no ácido sulfúrico da origem ao
ácido sulfúrico oleoso que pode emitir fumaças esbranquiçadas.
Ácido
Sulfúrico reage fortemente com diversas substâncias orgânicas. A reacção libera
muito calor e pode ser explosiva. Ao se derramar água sobre ele
(concentrado), ele explode, projectando líquido a distância. Reage também com
água, álcool, metais em pó, carburetos, bases anídricas, clorados, cromatos,
permanganatos, nitratos, fulminatos, fluosilícios. Ele ataca o ferro, o zinco e
o cobre, mas não tem ação sobre o chumbo.
O
Acido Sulfúrico é o ácido mais importante economicamente. Na década de 60 o
grau de desenvolvimento industrial
de um país era avaliado pela quantidade de ácido sulfúrico que ele produzia e
consumia. O consumo se dá na fabricação de fertilizantes, papel, corantes e baterias de
automóveis
Ele é oxidante e
desidratante e, devido a isto, tem ação corrosiva sobre tecidos orgânicos
vivos, produzindo queimaduras na pele, com a formação de manchas pretas
ocasionadas pela carbonização.
Ele carboniza os hidratos
de carbono:
🦓
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