¿Cuál es la conexión entre el ácido sulfúrico y el peróxido de hidrógeno?

El ácido sulfúrico y el peróxido de hidrógeno se encuentran entre los productos químicos más utilizados, tanto industrial como en el laboratorio. Están conectados de varias maneras. Dos métodos de fabricación de peróxido de hidrógeno implican el uso de ácido sulfúrico, aunque estos se han reemplazado en gran medida. Varios experimentos y manifestaciones de laboratorio bien conocidos que forman parte de muchos planes de estudio escolares requieren estos dos compuestos. Además, la mezcla de ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno produce una solución altamente corrosiva con una variedad de usos en las industrias de semiconductores, papel y minería.

El peróxido de hidrógeno se produjo originalmente acidificando el peróxido de bario con ácido hidroclorico. El cloruro de bario, que también se forma mediante esta reacción, se eliminó agregando ácido sulfúrico; Reaccionan para producir un precipitado insoluble de sulfato de bario. Un método posterior implicó la hidrólisis del ácido peroxidisulfúrico, producido por la electrólisis de ácido sulfúrico. Hoy, sin embargo, casi todos los peroxes de hidrógenoIDE se realiza por el proceso de antraquinona, un procedimiento más económico que no involucra ácido sulfúrico.

La reacción del ácido sulfúrico y el peróxido de hidrógeno produce una solución acuosa de ácido peroxymonosulfúrico (h ₂ SO ₅ ): h ₂ SO ₄ + h ₂ o ₂ → H ₂ SO _{H 2 o. Esto también se conoce como "solución de piraña" debido a su corrosividad: destruye rápidamente la mayoría de los materiales orgánicos. Otro nombre es el ácido de Caro, después del químico alemán Heinrich Caro, quien primero produjo el ácido. El ácido peroximonosulfúrico puro, un sólido cristalino a temperatura ambiente, se prepara por un método diferente, pero el ácido generalmente se usa como una solución acuosa. La solución de piraña generalmente se prepara a partir de ácido sulfúrico concentrado y peróxido de hidrógeno al 30%; Las proporciones pueden variar según el uso, pero una relación 3: 1 deEl ácido sulfúrico al peróxido de hidrógeno es una formulación común.}

Este ácido tiene varios usos, pero debe prepararse y manejarse con mucho cuidado. Es un poderoso agente oxidante y es particularmente útil para eliminar los residuos orgánicos. Por esta razón, a veces se usa para limpiar cristalería y otros equipos de laboratorio. El ácido de Caro también se usa ampliamente en la industria de semiconductores como un grabado y para garantizar que las obleas de silicio y otros componentes electrónicos delicados estén libres de contaminantes orgánicos. Otros usos están en la industria minera, para separar metales y minerales y descomponer los compuestos de cianuro tóxico de las aguas residuales, y en la industria del papel, para la delignificación y blanqueo de la pulpa de madera

. El ácido

sulfúrico se puede producir mediante la reacción del peróxido de hidrógeno y el dióxido de azufre: H ₂ o ₂ + So ₂ → H ₂ So ₄ . Este método no se usa comercialmente; Sin embargo, la reacción puede tener lugarEn la atmósfera, donde tanto el ácido sulfúrico como el peróxido de hidrógeno se encuentran en pequeñas cantidades, que contribuyen a la lluvia ácida. El peróxido de hidrógeno puede formarse naturalmente a través de reacciones fotoquímicas. El dióxido de azufre se produce por la quema de combustibles fósiles que contienen azufre y naturalmente por actividad volcánica. Aunque el peróxido de hidrógeno no es necesario para la formación de lluvia ácida a partir de dióxido de azufre, la reacción de peróxido es mucho más rápida.