ácido sulfúrico


OBTENCION DE AC. SULFÚRICO















ácido sulfúrico






INTRODUCCIÓN

El ácido sulfúrico es uno de los químicos industriales más importantes. Es de gran significado, la observación que frecuentemente se hace, es que el per cápita usado de ácido sulfúrico es un índice del desarrollo técnico de una nación. El ácido sulfúrico es importante en casi todas las industrias, y es usadaampliamente en la manufactura de fertilizantes superfosfatos, sales sulfatadas, celofán, rayón, detergentes, ácido clorhídrico, ácido nítrico, tintes, pigmentos, explosivos, refinación de petróleo, en el almacenaje de baterías, en el tratamiento de agua industrial, y en el blanqueado de minerales.

OBJETIVO
Dar a conocer los usos del ácido sulfúrico, su procedimiento industrial, propiedades fisicas(punto de fusión, ebullición, solubilidad, densidad en líquidos).
Se espesificara tipo de enlace,estructura de lewis, polaridad, geometria molecular y reactividad. Encotrar la toxicidad de reactivos y productos, especificar la estabilidad y la energia reticular.
Clasificar a que tipo pertenecen las reacciones quimicas involucradas, Realizar cálculos estequiometricos para la obtención de 1.0 kgdelproducto según el proceso industrial.

ANTECEDENTES

El ácido sulfúrico fue producido por primera vez aproximadamente en el año 1,000 de la era cristiana. Por 18 siglos, el ácido sulfúrico fue preparado por el quemado de salitre con azufre. En el siglo XVIII y XIX, este fue esencialmente producido por una cámara procesadora en la cual el óxido de nitrógeno era usado como un catalizador homogéneo parala oxidación del óxido de azufre. El producto hecho por este proceso era de baja concentración, no era lo suficientemente alto para los muchos usos comerciales.







DIAGRAMA DEL PROCESO INDUSTRIAL.


Primera etapa: producción de dióxido de azufre, SO2
En general, la producción de SO2 se puede escribir como:
S(s) + O2(g) ⇒ SO2(g)
Sin embargo, esta reacción será válida únicamente si la produccióndel dióxido de azufre se lleva a cabo a partir de azufre puro sólido. Aunque esta es la situación ideal, por la menor producción de subproductos o presencia de impurezas y el mayor rendimiento, lo cierto es que hay muchas plantas de producción de sulfúrico que emplean otras fuentes para la producción inicial de SO2. Una fuente usada muy habitualmente es la pirita, mineral disulfuro de hierro,FeS2, que por tostación con exceso de aire produce óxido de hierro(III) y dióxido de azufre en una reacción redox.
4FeS2(s) + 11O2(g) ⇒ 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)

Trabajar con exceso de aire hará que el SO2 producido esté ya mezclado con oxígeno en la corriente de salida hacia la siguiente etapa, lo cual será necesario para la obtención de SO3. Una vez obtenido el dióxido de azufre y antes de entrar en elreactor, se debe purificar, ya que puede estar mezclado con restos de otros compuestos. Para ello se pueden emplear diversos métodos, como hacerlo pasar por separadores de polvo, mecánicos o electrostáticos, y el lavado con agua y ácido sulfúrico concentrado. Ya purificado pasará al reactor para la producción de SO3.
 
Segunda etapa: producción de trióxido de azufre, SO3, a partir de SO2La producción de trióxido de azufre a partir de la reacción del dióxido de azufre con el oxígeno es una reacción exotérmica y reversible (no se produce de forma completa sino que alcanza un equilibrio químico, en el que sigue habiendo presencia tanto de reactivos como de productos). Podemos escribir su ecuación termoquímica como:
2SO2(g) + O2(g) ⇔ 2SO3(g)    ΔH = -196kJ·mol-1
La reacción se lleva a caboen presencia de un catalizador sólido, que puede ser platino o pentaóxido de vanadio, V2O5, aunque este último es más habitual porque es menos susceptible de envenenamiento y desgaste que el platino (especialmente en plantas en las que se obtiene el SO2 por tostación de pirita, ya que esta a menudo contiene arsénico. El arsénico no se puede eliminar en su totalidad de la corriente de gases...