Acide sulfurique 54792 31651214 2008-07-17T12:02:17Z TheMoustic 102783 {{Voir homonymes}} {{Chimiebox général| nom = Acide Sulfurique | image = Acide_sulfurique_semi_dev.png | tailleimage = 200 | commentaire = Molécule d'acide sulfurique<br> non dissoute | CAS = [7664-93-9]| ATC = À compléter | nom scientifique = Acide Sulfurique | formule = (2[[Hydrogène|H]]{{ind|3}}[[Oxygène|O]]<sup>+</sup>) + ([[Sulfure|S]][[Oxygène|O]]{{ind|4}}<sup>2-</sup>) (dissout) | apparence = [[Liquide]] transparent et épais (en fonction de la pureté) }} {{Chimiebox physique}} {{Chimiebox physique masse moléculaire| 98,1 [[Unité de masse atomique|u]]}} {{Chimiebox physique température fusion| 283 [[kelvin|K]] (10 [[Degré Celsius|°C]])}} {{Chimiebox physique température vaporisation|610 [[kelvin|K]] (337 [[Degré Celsius|°C]])}} {{chimiebox physique solubilité|Miscible (réaction [[exothermique]])}} {{chimiebox physique densité|1,838 (liquide)}} {{Chimiebox physique fin}} {{Chimiebox thermo}} {{chimiebox thermo entropie| liquide = 19 J/mol·K }} {{chimiebox thermo enthalpie| liquide = -814 [[joule (unité)|kJ]]/[[mole (unité)|mol]] }} {{chimiebox thermo fin}} {{chimiebox précautions | inhalation= Très dangereux : les vapeurs<br> peuvent être mortelles. | peau= Provoque de graves brûlures. | yeux= Provoque de graves brûlures. | ingestion= Toxique : provoque de graves<br> brûlures pouvant être mortelles. | | autre = }} {{Chimiebox fin}} L''''[[acide]] sulfurique''' (anciennement appelé '''huile de vitriol''' ou '''vitriol''') est un [[composé chimique]]corrosif et toxique, de formule H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> C'est un [[acide minéral]] [[acide fort|fort]] (au contraire des [[acide organique|acides organiques]]). Il peut se mélanger avec l'eau en toute proportion. Il est par exemple très présent dans l'[[Atmosphère (astronomie)|atmosphère]] de [[Vénus (planète)|Vénus]], c'est aussi un des constituants les plus fréquents des [[Pluie acide|pluies acides]]. L'acide sulfurique concentrée est très dangereuse si on la verse dans l'eau de manière rapide, cela créé une réaction très exothermique et les projections d'acide qui en résultent peuvent causer de gros dégâts sur la peau ou dans les yeux. L'acide sulfurique constitue aujourd'hui dans le domaine industriel l'acide le plus important aussi bien du point de vue des quantités produites que de la diversité de ses [[#Utilisations|utilisations]]. L'acide sulfurique est également utilisée pour la régulation du pH des piscine. C'est le fameux "pH moins liquide" (acide sulfurique à 40% ~ 45%). L'étymologie du nom semble venir de ''vitriolum'', issu de ''vitrum'' (« le verre »), en raison de son apparence vitreuse. ==Propriétés== ===Propriétés physiques=== L'acide sulfurique pur est un liquide visqueux , incolore et inodore. Diverses impuretés le colorent souvent en jaune brun. Sa concentration est souvent exprimée en [[degré Baumé]]. Il existe un mélange [[azéotrope]] avec l'eau (98,3% d'H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> et 1,7% d'eau) T° d'ébullition : 338°C L'acide sulfurique est un [[diacide]]. La première acidité est forte ([[pKa]] ~ -7), la seconde plus faible ([[pKa]] = 1,88). Les [[sel (chimie)|sels]] sont les [[hydrogénosulfate]]s HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> et les [[sulfate]]s SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>. ===Propriétés chimiques=== ====Propriétés propres==== Si, lors de la préparation de l'acide, de grandes concentrations de SO<sub>3</sub> sont utilisées, il se forme une solution de SO<sub>3</sub> dans H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> qui appelée ''acide sulfurique fumant'' ou [[oléum]]. Sous l'action de la chaleur, l'acide sulfurique se décompose en trioxyde de [[soufre]] et en eau. La réaction est pratiquement complète à 450°C. ΔH de décomposition = +177 kJ/mol. À température plus élevée, le trioxyde de soufre se décompose lui même en dioxyde de soufre et en oxygène. L'acide sulfurique concentré est un produit [[oxydant]] et déshydratant. ====Combinaison avec d'autres acides==== En combinaison avec l'[[acide nitrique]], l'acide sulfurique forme l'ion nitronium, qui est employé dans la nitration des composés. Le processus de la [[nitration]] est employé pour fabriquer de nombreux [[explosif]]s, y compris le [[trinitrotoluène]], la [[nitroglycérine]], et le [[nitrocellulose|coton-poudre]]. ====Combinaison avec de l'eau==== La réaction d'hydratation de l'acide sulfurique dégage beaucoup de [[transfert thermique|chaleur]] : elle peut même conduire à faire bouillir de l'eau ajoutée à de l'acide sulfurique concentré, voire provoquer des explosions avec projection de liquide (un peu comme lorsqu'on jette de l'eau dans de l'[[huile]] bouillante). On ne doit jamais mettre de l'eau dans de l'acide il faut toujours faire l'inverse : notamment parce que la densité de l'eau est moindre que celle de l'acide sulfurique, la faisant ainsi flotter au-dessus de l'acide. Comme l'hydratation de l'acide sulfurique est thermodynamiquement favorable, l'acide sulfurique est un excellent agent de déshydratation, et s'emploie pour préparer de nombreux fruits secs. L'affinité de l'acide sulfurique pour l'eau est telle qu'il est capable de prendre des atomes d'hydrogène et d'oxygène à d'autres composés. Par exemple, un mélange de [[glucose]] (C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>) et d'acide sulfurique concentré produit du carbone ainsi que de l'eau (qui dilue alors légérement l'acide). ====Autres combinaisons==== Il réagit vivement avec de nombreux produits organiques, les métaux en poudre, les carbures, les chlorates, les chromates, les nitrates, les permanganates, les fulminates, le fluosilicium et le bronze en poudre de façon très exothermique. La réaction peut être explosive. L'acide sulfurique concentré réagit violemment avec les bases fortes anhydres ou en solutions concentrées. Les principaux métaux usuels sont attaqués avec dégagement de [[dihydrogène]]. L'acide dilué attaque le zinc, le fer, le cuivre et certaines fontes mais pas le plomb. L'acide sulfurique concentré n'a pas d'action sur le fer, l'acier et la fonte à froid, mais, à chaud, presque tous les métaux usuels réagissent, y compris certaines fontes. == Historique == La préparation des premiers [[alchimiste]]s consistait à chauffer des [[sulfate]]s naturels à température élevée, puis à dissoudre dans l'eau le trioxyde de soufre ainsi formé. Les [[alchimistes]] possédaient une définition onirique du vitriol, (peut-être parce qu'ils n'y rattachaient pas le sens chimique thermo-dynamique de l'acide sulfurique, "simple" composé chimique ?) : le terme donnera le fameux acronyme de '''''V'''isita '''I'''nteriora '''T'''errae '''R'''ectificandoque '''I'''nvenies '''O'''ccultum '''L'''apidem'' qui signifie ''Visite l'intérieur de la terre et en rectifiant tu trouveras la pierre cachée''. Cette phrase est encore utilisée de nos jours dans les rituels symboliques de certaines sociétés initiatiques comme la [[Franc-Maçonnerie]]. Au {{XVe siècle}}, on obtint de l'acide en distillant du sulfate ferreux hydraté, ou [[vitriol]] de fer, avec du sable. Au {{XIXe siècle}}, [[Liebig]] découvrit que l'acide sulfurique répandu dans le sol augmentait la quantité de [[phosphore]] disponible pour les plantes. [[Berkeley Pit]] est une fosse massive remplie d'eau chargée d'acide sulfurique et de métaux lourds à des taux très dangereux, à cause d'une ancienne mine fermée en 1982. En 1995, on y trouva 342 oies mortes après leur atterrissage sur l'eau toxique. ==Fabrication== La préparation industrielle de l'acide sulfurique se fait selon deux procédés : celui dit ''de contact'', qui est le plus utilisé, et le procédé dit ''des chambres de plomb''. Le procédé de contact consiste à oxyder de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique en présence d'un [[catalyseur]] (jadis [[platine]], aujourd'hui composé de [[vanadium]]). L'anhydride sulfurique ainsi formé est ensuite absorbé dans une solution d'acide sulfurique qui ruisselle dans des tours dites ''tours d'absorption''. Lorsque cette solution est suffisamment concentrée, elle est recueillie et stockée. Le procédé des chambres de plomb, dans sa version la plus moderne ''[[procédé Petersen]]'', s'effectue par une réaction entre du dioxyde de soufre, de l'eau et de l'oxygène, qui se combinent pour donner l'acide sulfurique. Cette réaction est catalysée par des oxydes d'azote continuellement recyclés. Le procédé des chambres de plomb, dû à John Roebuck en [[1746]], fournit un acide sulfurique moins concentré et contenant plus d'impuretés, plutôt destiné à la fabrication des superphosphates. À partir de l'acide sulfurique, on peut préparer des sels neutres contenant le groupe sulfate SO<sub>4</sub>, et des sels acides contenant le groupe hydrogénosulfate HSO<sub>4</sub>. == Sécurité == L'acide concentré et l'[[oléum]] réagissent avec l'eau en dégageant une grande quantité de chaleur. Il en est de même au contact avec la peau ce qui peut provoquer de graves brûlures. L'inhalation de fumées et brouillards d'acide peut causer des lésions à long terme. La règlementation américaine et française limite à 1 mg/m³ la concentration moyenne admissible pendant un poste de travail. L'acide sulfurique est ininflammable, mais à des concentrations inférieures à 75%, il réagit avec l'acier carbone et d'autres métaux en dégageant de l'hydrogène. Les épandages d'acide sulfurique peuvent être dilués avec une grande quantité d'eau, tandis que ceux d'oléum seront de préférence traités par un absorbant solide (argile ou terre de diatomée). L'acide sulfurique réagit avec des sulfures en libérant de l'hydrogène sulfuré gazeux très toxique. En [[France]], l'acide sulfurique fait l'objet de la fiche [[INRS]] n°30. === Nomenclature === * [[numéro CAS]] : 7664-93-9 * [[numéro EINECS]] : 231-639-5 *fiche toxicologique FT30 sur le site de l'[[Institut national de recherche et de sécurité]] (INRS) : [http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/inrs01_catalog_view_view/1CED004DF64550ABC1256CE8005AA84C/$FILE/visu.html?OpenElement Acide Sulfurique] === [[Phrases R|Phrases de risque]] et [[phrases S|conseils de prudence]] selon l'INRS === [[Image:Hazard_C.svg|120px|rigth|thumb|'''C-Corrosif''' ]] [[Signalisation des substances dangereuses|Règles Etiquetage]] : {| border="1" cellspacing="0" cellpadding="3" style="background: #FFFFFF;" style="margin: 0 0 0 0.5em; background: #FFFFFF; border-collapse: collapse; margin-left: auto; margin-right: auto;" ! bgcolor="#FFDEAD" colspan="2" | '''Exposé des risques et mesures de sécurité''' |- | '''R: 35''' | Cause de graves [[brûlure]]s. |- | '''S: 26''' | En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment<br/> avec de l'eau et consulter un spécialiste. |- | '''S: 30''' | Ne jamais verser de l'eau dans ce produit. |- | '''S: 45''' | En cas d'accident ou de malaise consulter immédiatement un [[médecin]]<br/> (si possible lui montrer l'étiquette). |- | '''231-639-5''' |Etiquetage CE. |- |} ===Référence ONU pour le transport des matières dangereuses=== * Classe : 8 * numéro : :1830 (acide sulfurique contenant plus de 51% d'acide) :2796 (acide sulfurique contenant au plus 51% d'acide) :1831 (acide sulfurique fumant) :1832 (acide sulfurique résiduaire) * ==Utilisations== Parmi les utilisations de l'acide sulfurique, on peut citer : * la fabrication d'[[engrais]] dits superphosphates, * l'industrie des [[textile]]s artificiels, * le traitement (lessivage) des [[minerai]]s, * la synthèse de composés chimiques ([[Colorant industriel|colorant]]s, [[explosif]]s, [[détergent]]s, divers [[sel (chimie)|sel]]s, autres [[acide]]s...), * le [[raffinage]] du [[pétrole]], * la déshydratation des [[alcool (chimie)|alcools]], pour donner des [[alcène]]s, * les [[batterie (électricité)|batterie]]s acides au plomb (il est aussi connu sous le nom d'''acide de batterie''), * le décapage de métaux en [[sidérurgie]] * la [[sulfonation]], * la déshydratation (d'[[aliment]]s par exemple), * fabrication de l'[[acide de Caro]], un agent oxydant puissant utilisé en nettoyage * la catalyse de réactions d'estérifications grâce a l'ion [[oxonium]], * la [[torture]] : l'acide sulfurique a été (et est encore) utilisé par certains tortionnaires pour bruler leurs victimes * Cet acide dilué d'un volume pour dix d'eau est couramment utilisé dans le décapage des métaux précieux en bijouterie après [[brasage]], on appelle alors cette solution [[dérocher]]. * Traitement de l'eau , sert a faire baisser le pH du sol en l'horticulture maraîchère. ==Liens externes== *{{fr}} [http://www.inrs.fr/inrs-pub/inrs01.nsf/intranetobject-accesparreference/ft%2030/$file/ft30.pdf Fiche INRS] de l'[[Institut national de recherche et de sécurité]] *{{fr}} [http://www.cdc.gov/niosh/ipcsnfrn/nfrn0362.html Fiche internationale de sécurité] {{portail chimie}} [[Catégorie:Composé du soufre]] [[Catégorie:oxoacide|Sulfurique]] [[ar:حمض كبريتيك]] [[br:Trenkenn sulfurek]] [[bs:Sumporna kiselina]] [[ca:Àcid sulfúric]] [[cs:Kyselina sírová]] [[da:Svovlsyre]] [[de:Schwefelsäure]] {{Lien AdQ|de}} {{Lien BA|de}} [[el:Θειικό οξύ]] [[en:Sulfuric acid]] [[eo:Sulfata acido]] [[es:Ácido sulfúrico]] [[et:Väävelhape]] [[fa:اسید سولفوریک]] [[fi:Rikkihappo]] [[gl:Ácido sulfúrico]] [[he:חומצה גופרתית]] [[hu:Kénsav]] [[id:Asam sulfat]] [[is:Brennisteinssýra]] [[it:Acido solforico]] [[ja:硫酸]] [[ko:황산]] [[la:Acidum sulphuricum]] [[lt:Sieros rūgštis]] [[lv:Sērskābe]] [[ms:Asid sulfurik]] [[nds:Swevelsüür]] [[nl:Zwavelzuur]] [[nn:Svovelsyre]] [[no:Svovelsyre]] [[pl:Kwas siarkowy(VI)]] [[pt:Ácido sulfúrico]] [[ro:Acid sulfuric]] [[ru:Серная кислота]] [[sh:Sumporna kiselina]] [[simple:Sulfuric acid]] [[sk:Kyselina sírová]] [[sl:Žveplova kislina]] [[sr:Сумпорна киселина]] [[sv:Svavelsyra]] [[th:กรดกำมะถัน]] [[tr:Sülfürik asit]] [[uk:Сульфатна кислота]] [[vec:Àsido solfòrico]] [[vi:Axít sulfuric]] [[zh:硫酸]]