Acide sulfurique

Acide sulfurique

Vous avez dû rencontrer beaucoup d’expériences avec de l’acide sulfurique. N’est-ce pas ? Alors, est-ce qu’on le met jamais dans l’eau ? NON ! Jamais ! Mais pourquoi ? Nous allons le découvrir. Dans la section suivante, nous allons tout lire sur l’acide sulfurique et ses propriétés. Ensuite, nous examinerons ses utilisations. Commençons donc par ce qu’il est.

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Qu’est-ce que l’acide sulfurique ?

L’acide sulfurique aussi orthographié acide sulfurique ou H2SO4 est un liquide inodore, incolore et huileux. Il est également très corrosif. Il est également appelé huile de vitriol. En raison de ses nombreuses applications, il a été surnommé le « roi des produits chimiques ». De plus, on peut le trouver à l’état combiné et libre.

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Procédé de fabrication de l’acide sulfurique

En général, il existe deux techniques de production industrielle de l’acide sulfurique. Ce sont :

• Le procédé de la chambre à plomb
• Le procédé par contact

Maintenant, examinons ces procédés en détail.

1) Procédé par contact

Le procédé par contact comporte trois grandes étapes.

• Étape – I : Production de dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre est produit en chauffant du soufre ou des minerais sulfurés. Par exemple, les pyrites de fer en excès d’air.

S (soufre) + O2(oxygène) + Δ(chauffage) → SO2(dioxyde de soufre)

4FeS(pyrites de fer) + 7O2(oxygène) + Δ(chauffage) → 2Fe2O3(oxyde ferrique) + 4SO2(dioxyde de soufre)

• Étape -II : Formation du trioxyde de soufre

Puis le dioxyde de soufre est oxydé avec l’oxygène atmosphérique en trioxyde de soufre en utilisant V2O5 comme catalyseur.

2SO2(dioxyde de soufre) + O2(oxygène) + V2O5(catalyseur) → SO3(trioxyde de soufre)

• Étape -III : Conversion du trioxyde de soufre en acide sulfurique

Après cela, le trioxyde de soufre est cassé dans de l’acide sulfurique à 98% pour donner de l’oléum. Un autre nom pour l’oleum est l’acide pyrosulfurique. Ensuite, l’oleum est dilué avec de l’eau pour donner de l’acide sulfurique de la concentration désirée.

SO3(trioxyde de soufre) + H2SO4(acide sulfurique à 98%) → H2S2O7(acide pyrosulfurique/oléum)

H2S2O7(acide pyrosulfurique/oléum) + H2O(dilution) → 2H2SO4(acide sulfurique)

2) Procédé de la chambre à plomb

Le procédé de la chambre à plomb est l’une des techniques de fabrication les plus courantes. Il permet d’obtenir environ 50 à 60 acides de qualité B. Dans ce procédé, on utilise du SO2 humide en présence d’oxydes d’azote (impulsion dynamique). En conséquence, il s’oxyde avec l’oxygène de l’air et forme du trioxyde de soufre. Cette réaction s’exprime comme suit

2SO2 + O2 → 2SO3

Puis on fait réagir le trioxyde de soufre avec l’eau pour obtenir H2SO4. Cette réaction s’exprime comme suit

SO3 + H2O → H2SO4

Propriétés physiques de l’acide sulfurique

• L’acide sulfurique est un fluide épais, incolore et huileux.
• Il a une gravité spécifique de 1.84 à 298 K.
• Le point d’ébullition de l’acide est de 611 K. Le point d’ébullition plus élevé et l’épaisseur de ce produit chimique sont dus à la liaison hydrogène.
• Ce produit chimique fort réagit vigoureusement avec l’eau en libérant pas mal de chaleur. Ainsi, vous ne devez jamais ajouter de l’eau à H2SO4. Au lieu de cela, vous devez ajouter l’acide à l’eau, lentement en remuant correctement.

Propriétés chimiques de l’acide sulfurique

• L’acide sulfurique est un acide dibasique fort. Aussi, il est diprotique et s’ionise en deux étapes dans la solution aqueuse.
• Ce produit chimique est très corrosif, réactif et soluble dans l’eau. Il a un pouvoir oxydant très élevé et agit donc comme un agent oxydant fort.
• Il a une très faible volatilité. Pour cette raison, il joue un rôle dans la préparation des acides plus volatils à partir de leurs sels de comparaison.
• L’acide sulfurique concentré est un agent déshydratant très fort. Ainsi, ce produit chimique est utilisé pour sécher de nombreux gaz humides qui ne réagissent pas avec l’acide.
• Il expulse en outre l’eau des mélanges naturels comme les amidons.
• Comme c’est un bon agent oxydant, il peut oxyder aussi bien les non-métaux que les métaux. De plus, il se réduit lui-même en dioxyde de soufre.

Plusieurs réactions courantes de l’acide sulfurique

• L’acide sulfurique concentré chaud oxyde le cuivre en sulfate de cuivre.

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O

• L’acide sulfurique concentré donne du chlorure d’hydrogène à partir du chlorure de sodium. De même, il donne du fluorure d’hydrogène à partir du fluorure de calcium.

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF

• Il brûle le glucose, le sucre et l’amidon en carbone.

C12H22O11 + (H2SO4) → 12C + 11H2O

Exemple résolu pour vous

Q : Ecrivez les principales utilisations de l’acide sulfurique.

Ans : Les utilisations de l’acide sulfurique sont:

• Il est un produit chimique commun dans la préparation des engrais. Par exemple, le sulfate d’ammonium et le superphosphate.
• On l’utilise dans la fabrication des colorants, des teintes et des peintures.
• C’est un produit chimique commun dans la fabrication des explosifs. Par exemple, le TNT.
• D’autres produits chimiques impératifs nécessitent la présence d’acide sulfurique. Sans acide sulfurique, nous ne pouvons pas obtenir ces produits chimiques. Par exemple, l’acide chlorhydrique, phosphorique et nitrique. Il est également nécessaire pour le carbonate de sodium.
• Nous l’utilisons dans le cadre du raffinage du pétrole.
• Il agit comme un agent de décapage.
• Ce produit chimique est commun comme agent de laboratoire, agent déshydratant et un oxydant.

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