eSTEQUIOMETRIA


PRACTICA No 6

PRODUCCIÓN DE ACIDO SULFURICO

OBJETIVO

Producir ácido sulfúrico mediante un método basado en un proceso industrial, así como describir las reacciones y fenómenos que se llevan a cabo en este proceso.
Analizar las diferencias entre el método de obtención en laboratorio y el método usado en el proceso industrial correspondiente.

INTRODUCCION

El ácido sulfúrico esel producto químico industrial de mayor importancia en el mundo y su producción es un indicador del desarrollo industrial de un país. Hasta hace algunos años, el principal método de producción era el de las cámaras de plomo (figura 6.1), en el cual el monóxido de nitrógeno proveniente de la oxidación del amoniaco se oxida en el aire para producir dióxido de nitrógeno.

El NO2 producido se usapara convertir dióxido de azufre (SO2), proveniente de la oxidación del azufre elemental, en ácido sulfúrico según la reacción:

Este paso se lleva a cabo en las cámaras de plomo, pues este metal resiste la acción del ácido sulfúrico formado.
Al sumar (1) y (2):




El ácido sulfúrico es un líquido incoloro y viscoso; el reactivo usado en laboratorio contiene 98% en peso de ácido, locual le da una densidad aproximadamente de 1.84 g/cm3 y una concentración de 18M.
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El H+ del ácido sulfúrico es un agente oxidante, cuyo potencial estándar depende de su concentración y temperatura. Así, una solución diluida reacciona con metales (cuyos potenciales estándar sean negativos) aun a temperaturas bajas, produciendo la sal correspondiente y liberando hidrógeno.



Sila concentración del ácido sulfúrico y su temperatura aumentan, este se hace capaz de oxidar a algunos metales cuyos potenciales estándar son positivos debido a que el agente oxidante es ahora el azufre en vez del protón.






Figura 6.1 Producción de ácido sulfúrico ( proceso de cámaras de plomo )




Figura 6.2 Producción de ácido sulfúrico (método de contacto)MATERIAL
1 matraz erlenmeyer de 1 litro o 500ml
1 embudo de vidrio
1 cucharilla de combustión
1 mechero de bunsen, 4 tubos de ensaye
1 piseta, 1 gradilla, 1 pipeta de 10ml
1 trapo húmedo




Protección: bata, lentes de seguridad, guantes de látex antiácido

Procedimiento

1. OBTENCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO

a) Colocar 5 ml deácido nítrico en matraz erlenmeyer y ladeando éste en todos sentidos mojando con él sus paredes. (Cuidado: se recomienda usar guantes y lentes de seguridad al manejar el ácido nítrico y evitar salpicaduras).
b) En una cucharilla de combustión colocar un poco de azufre (cuidando que el azufre quede al ras de la cucharilla), el cual se hace arder con el mechero y se introduce en el matraz. (Cuidado:las partículas de azufre en ignición pueden salpicar), véase figura 6.3. Esta operación se repite varias veces. El trapo humedecido se utilizará para cubrir la boca del matraz mientras la cucharilla está adentro ardiendo, con el objeto de evitar al máximo que escapen los vapores que se están formando.

Al quemar azufre, ¿qué reacción se lleva a cabo?, ¿por qué la oxidación no es total?


¿Quécolor se observa dentro del matraz? Naranja ladrillo cafe
Con base en este color, ¿qué otra gas se formó? Acido sulfúrico. Escriba las principales reacciones que ocurren aquí.





c) Una vez que se observan vapores que abarquen todo el interior del matraz, se agregan con una piseta o atomizador 2 o 3 ml de agua destilada. Se agita suavemente el matraz hasta observar que los vapores seempiezan a disolver. Se agrega un poco más de agua y se vuelve a agitar hasta que los vapores desaparezcan por completo. Este proceso es similar a la formación de la lluvia ácida.

¿Qué reacción se lleva a cabo al agregar agua a los óxidos de azufre y de nitrógeno? Se rebajo el gas y se hizo más claro





Figura 6.3 producción del ácido








2. PRUEBA DE IDENTIFICACIÓN...