O que é o ácido sulfúrico fumegante?
O ácido sulfúrico fumegante, mais comumente chamado de petróleo, é produzido pela dissolução do trióxido de enxofre (SO3) em ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). Isso resulta em uma mistura de compostos, incluindo ácido sulfúrico, ácido dissulfúrico (H2S2O7) e trióxido de enxofre livre. Por ser volátil, o trióxido de enxofre faz com que o ácido fume à medida que absorve a umidade do ar, criando uma nuvem de pequenas gotículas de ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico fumegante é produzido pelo processo industrial normal usado para produzir ácido sulfúrico, e a maior parte é convertida nesse produto químico. Uma proporção relativamente pequena, no entanto, é retida como petróleo e usada na fabricação de explosivos, drogas e corantes.
O processo industrial usado para fabricar ácido sulfúrico começa oxidando o dióxido de enxofre (SO 2 ) para produzir o trióxido de enxofre; esta substância pode reagir com água (H2O) para produzir ácido sulfúrico. Essa reação, no entanto, é violenta demais para ser facilmente controlada; portanto, o trióxido de enxofre é dissolvido no ácido sulfúrico concentrado existente para formar o ácido sulfúrico fumegante. A maior parte disso é então convertida em ácido sulfúrico, adicionando-o cuidadosamente ao volume apropriado de água. Enquanto o petróleo é adicionado à água, e não o contrário, a reação, embora exotérmica, é controlável. O petróleo restante pode ser usado para outros usos industriais.
O oleo está disponível em diferentes graus, dependendo da quantidade de trióxido de enxofre dissolvido. Os recipientes indicarão o teor declarando a proporção de trióxido de enxofre livre - por exemplo, 20%, 30% ou 65%. Oleum é normalmente um líquido oleoso e fumegante, mas algumas formas são sólidas à temperatura ambiente.
O trióxido de enxofre reage com o ácido sulfúrico para produzir ácido dissulfúrico, também chamado ácido pirossulfúrico: SO 3 + H2SO4 → H2S2O7. O ácido dissulfúrico puro é sólido à temperatura ambiente, mas raramente é usado industrialmente ou em laboratório. No petróleo, existe ao lado de ácido sulfúrico, trióxido de enxofre livre e possivelmente algumas moléculas mais complexas.
O ácido sulfúrico fumegante é um agente desidratante ainda mais poderoso que o ácido sulfúrico. Reage violentamente com a água, liberando uma grande quantidade de spray de calor e ácido, a menos que seja adicionado lentamente à água. Como o ácido sulfúrico, ele remove a água dos carboidratos, deixando o carbono, de modo que carboniza papel, madeira e muitos outros materiais orgânicos. Tanto calor é liberado por essa reação que pode causar combustão.
Uma das principais aplicações do ácido sulfúrico fumegante é nas reações de nitração. É misturado com ácido nítrico para produzir íons nitrônio (NO 2 + ) que adicionam grupos nitro (NO 2 ) a compostos orgânicos. Para muitas dessas reações, é essencial que não haja água presente. Isso geralmente é conseguido através da mistura de ácido nítrico comercial - 68,5% - com ácido sulfúrico fumegante, para que este absorva toda a água. As reações de nitração são importantes na produção de explosivos e corantes.
O oleum também é usado como agente de sulfonação na química orgânica. Isso significa que ele pode adicionar um grupo de ácido sulfônico (SO 3 H) a um composto orgânico. Os compostos sulfonados incluem drogas importantes, como sulfonamidas, além de detergentes e corantes.
Devido às suas propriedades desidratantes, reação violenta com água e volatilidade, o ácido sulfúrico fumegante é um produto químico muito perigoso de se trabalhar. Causa queimaduras graves no contato com a pele e a inalação dos vapores pode causar sérios danos ao sistema respiratório. Em laboratórios, experimentos com ácido sulfúrico fumegante são normalmente realizados dentro de um exaustor.