FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
GUIA DE PRÁCTICAS
LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA INDUSTRIAL
Asignatura: Química Inorgánica Industrial
Unidad Curricular: Operaciones Unitarias – Balance de Materia y Energía
Práctica N° 02: Síntesis del Ácido Sulfúrico
1. Objetivo General
Obtener ácido sulfúrico mediante la combustión de azufre elemental.
2. Objetivos Específicos
- Acoplar un sistema de síntesis industrial a las necesidades del laboratorio.
- Determinar la concentración del ácido sulfúrico obtenido.
3. Fundamento Teórico
La obtención del ácido sulfúrico se realiza a partir del SO2, éste se oxida a SO3 y luego se obtiene
ácido sulfúrico por reacción con el agua.
En la actualidad hay dos variantes para la obtención del trióxido de azufre (proceso lento),
denominadas el método de contacto y el método de las cámaras de plomo. El primero es más caro,
pero produce ácido sulfúrico muy concentrado (95%) y de elevada pureza. El segundo es más
económico, tiene mayor capacidad de producción, pero el ácido sulfúrico obtenido es de menor
concentración (70%) y de menor pureza (ver anexo).
En ambos métodos, se parte del dióxido de azufre previamente obtenido (a partir de la tostación
de la pirita) y se oxida a trióxido de azufre utilizando un catalizador. El método de contacto necesita
un trióxido de azufre muy puro para no envenenar el catalizador que suele ser arsénico u óxido de
hierro, y es por esta razón por lo que resulta más caro.
El trióxido de azufre obtenido se enfría y se hace pasar por una torre de absorción donde se combina
con ácido sulfúrico concentrado formándose el ácido pirosulfúrico:
H2SO4 + SO3
H2S2O7
que luego se descompone por acción del agua según la reacción:
H2S2O7 + H2O
2 H2SO4
No es conveniente mezclar directamente el trióxido de azufre sobre agua para obtener el ácido
sulfúrico según la reacción:
SO3 + H2O
H2SO4
porque en dicha reacción se desprende muchísima energía, haciendo que la mayor parte del trióxido
de azufre se volatilice sin reaccionar para formar el ácido sulfúrico.
4. Parte Experimental
Equipos, materiales
- Mechero Bunsen
- Tubo de hierro/acero
- Material de vidrio
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Reactivos
- Azufre
Procedimiento
a. Tomando como referencia el esquema de la figura 1. Armar el equipo de extracción11.
b. Utilizando la estequiometria de las diferentes etapas de las reacciones que se dan en el proceso
para la obtención del ácido sulfúrico hacer los cálculos respectivos para obtener 20g de ácido
sulfúrico al 2%(p/p).
c. Colocar en el interior del tubo de metal flor de azufre (quemador de azufre).
d. Llenar de agua el recolector de gas y cerrar el sistema
e. Llevar a la llama el quemador de azufre, asegurándose que no existan fugas.
f. Cuando se detenga la emisión de gas2, desarme el equipo.
g. Finalmente, determinar la concentración del ácido obtenido3.
Figura 1 Esquema simplificado del método de obtención de ácido sulfúrico a escala industrial.
Manejo de residuos, tratamiento y etiquetado
Residuo
Manejo
Tratamiento/almacenaje/etiquetado
Azufre fundido Utilizar todo el equipo de Una vez frío, recolectar el sólido en un
protección.
recipiente plástico y etiquetarlo siguiendo el
NO inhalar y lavarse las formato del anexo C
manos
después
de Mantener alejado de chispas y fuentes de
manipular el producto.
ignición.
Ácido
Sulfúrico
1
Utilizar todo el equipo de
protección.
NO inhalar y lavarse las
manos
después
de
manipular el producto.
Recolectar el ácido en un frasco ambar y
etiquetarlo siguiendo el formato del anexo D.
Producto no inflamable bajo condiciones
normales de almacenamiento, manipulación
y uso.
Realizar ésta experimentación dentro de una campana de extracción y utilice todo el equipo de seguridad
necesario.
2
Importante: No desarmar el equipo hasta que la reacción haya finalizado.
3
Entregar el producto final obtenido debidamente etiquetado. Siguiendo el formato indicado en el anexo D.
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Lecturas adicionales sugeridas
Impacto ambiental de los residuos ácidos sulfurados.
5. Cuestionario
a. ¿Cómo comprobaría la obtención del ácido sulfúrico producido?
b. Considerando que se trata de un proceso exotérmico, liberando un total de 5671 kJ/kg de
energía, analice el siguiente cuadro, discutiendo que consideraciones de seguridad que tomaría
para el control de cada etapa en la producción a escala industrial.
6. Referencias bibliográficas
Ciaquímica (2020). Obtención de ácido sulfúrico. Recuperado de:
http://www.100ciaquimica.net/temas/tema11/punto7b.htm
7. Anexos
0
