¿Qué es el ácido sulfúrico acuoso?

El ácido sulfúrico acuoso es cualquier mezcla de ácido sulfúrico y agua, y es la forma más común en que se vende el ácido. La palabra latina para el agua es Aqua, que es de donde proviene el término acuoso. El ácido sulfúrico, o H ₂ SO ₄ , se usa ampliamente en el procesamiento químico, para las baterías y como un agente deshidratante para eliminar el agua de otros materiales.

Cuando el ácido sulfúrico se mezcla con agua, los átomos de hidrógeno se convierten en iones, lo que significa que se separan de la molécula ácida, desarrollan una pequeña carga eléctrica y están disponibles para reaccionar con otras moléculas. Dado que hay dos átomos de hidrógeno en cada molécula, el ácido sulfúrico se llama ácido dibásico. El proceso de ionización requiere que el agua esté presente, por lo que la mayoría del procesamiento químico utiliza ácido sulfúrico acuoso.

Existe tal afinidad, o fuerte atracción, de ácido sulfúrico para el agua, que se puede usar ácido fuerte para secar otros productos químicos. Esto se conoce como deshidratación, que proviene de Hydro, la palabra griega para el agua. Como el ácidoAbsorbe el agua, se convierte en una solución de ácido sulfúrico acuoso más débil, y finalmente necesita ser reemplazado por ácido fresco o regenerado en ácido fuerte. Agregar ácido sulfúrico al agua crea una gran cantidad de calor, que debe controlarse para evitar hervir la mezcla.

Hay dos formas comerciales principales para crear ácido sulfúrico, la cámara de plomo y los procesos de contacto. Inventado en el siglo XVIII, el proceso de la cámara principal utiliza una reacción de nitrato de azufre y potasio, o salitre, con vapor en un reactor forrado de plomo para formar trióxido de azufre. El trióxido de azufre se puede disolver en agua para formar ácido sulfúrico acuoso, típicamente con concentraciones de aproximadamente 70% de ácido.

En la década de 1830, el proceso de contacto se inventó para crear ácido que esté más concentrado. Este proceso utiliza un catalizador de metal que es costoso de producir, pero puede crear concentraciones de ácido hasta el 98%. Esto se llama concentraciónácido nominal, y generalmente es el método de producción favorecido en los siglos XX y XXI.

El ácido sulfúrico acuoso es una materia prima común para la producción de fertilizantes, otros intermedios químicos y baterías de vehículos con plomo-ácido. Desde principios del siglo XX, las baterías hechas de placas de plomo suspendidas en una solución de ácido sulfúrico eran una forma común de producir electricidad para vehículos, barcos y aviones. El plomo reacciona con la solución ácida, formando iones moleculares que crean una corriente eléctrica.

Como la batería crea energía, el plomo y el ácido reaccionan para formar sulfato de plomo, que es un polvo blanco que se acumula en la parte inferior de la batería. Estas baterías son recargables, lo que significa que una corriente eléctrica enviada a través de la batería revertirá esta reacción y permitirá que el cabeceo vuelva a depositar en las placas. A medida que avanza la carga, los iones de sulfato formarán ácido sulfúrico, lo que creará una mezcla más concentrada en la batería y proporcionará más PO eléctricoestaban cuando era necesario.