Ácido sulfúrico
El ácido sulfúrico es un ácido mineral fuerte y el producto químico industrial más fabricado del mundo.
El ácido sulfúrico (H₂SO₄) es un ácido mineral fuerte, denso, incoloro e inodoro en estado puro, y el producto químico industrial que más se fabrica en el mundo. Su enorme capacidad para reaccionar con el agua, los metales y la materia orgánica lo convierte en la base de la industria de los fertilizantes, las baterías, los detergentes y la metalurgia, pero también en una sustancia muy corrosiva que exige un manejo cuidadoso.
¿Qué es el ácido sulfúrico?
Es un compuesto formado por dos átomos de hidrógeno, uno de azufre y cuatro de oxígeno. Es un ácido diprótico: cada molécula puede ceder dos protones (H⁺). La primera ionización es completa en disolución acuosa diluida (ácido fuerte) y la segunda es parcial, dando lugar al ion hidrogenosulfato (HSO₄⁻) y, después, al ion sulfato (SO₄²⁻):
Los alquimistas lo conocían como «aceite de vitriolo» porque se obtenía calentando minerales llamados vitriolos (sulfatos hidratados, como el de hierro o el de cobre). Se atribuye a la tradición alquímica árabe y a autores medievales su preparación temprana, aunque la identificación de su composición es posterior.
Propiedades
| Propiedad | Valor aproximado |
|---|---|
| Fórmula | H₂SO₄ |
| Masa molar | 98,08 g/mol |
| Aspecto | Líquido aceitoso, incoloro e inodoro |
| Densidad (concentrado, 98 %) | unos 1,84 g/cm³ |
| Punto de fusión (puro) | unos 10 °C |
| Punto de ebullición (98 %) | unos 337 °C, con descomposición |
| Solubilidad en agua | Miscible en todas las proporciones, con gran desprendimiento de calor |
Comportamiento químico
- Ácido fuerte: reacciona con bases, óxidos básicos y carbonatos. Con metales activos (cinc, hierro, magnesio) libera hidrógeno.
- Deshidratante: concentrado, captura el agua con avidez. Carboniza el azúcar y la celulosa, dejando carbono, y se usa como agente desecante.
- Oxidante en caliente: el ácido concentrado y caliente ataca incluso metales poco reactivos como el cobre, desprendiendo dióxido de azufre.
- Dilución exotérmica: al mezclarse con agua libera mucho calor. Por ello la regla de seguridad es verter siempre el ácido sobre el agua, lentamente, y nunca al revés.
¿Cómo se obtiene?
El método industrial dominante es el proceso de contacto, que sustituyó al antiguo método de las cámaras de plomo (introducido por John Roebuck en el siglo XVIII). Consta de tres etapas:
- Combustión del azufre (o tostación de sulfuros metálicos) para obtener dióxido de azufre: S + O₂ → SO₂.
- Oxidación catalítica del SO₂ a trióxido de azufre con pentóxido de vanadio (V₂O₅) como catalizador: 2 SO₂ + O₂ ⇌ 2 SO₃.
- Absorción del SO₃ en ácido sulfúrico concentrado para formar óleum (H₂S₂O₇), que luego se diluye con agua hasta la concentración deseada. No se absorbe directamente en agua porque se formaría una niebla ácida difícil de controlar.
Usos del ácido sulfúrico
- Fertilizantes: es el principal consumidor; se emplea para fabricar superfosfatos y sulfato de amonio.
- Baterías de plomo-ácido: la disolución de ácido sulfúrico actúa como electrolito en las baterías de arranque de los automóviles.
- Industria química: producción de detergentes, colorantes, explosivos, fibras sintéticas y otros ácidos.
- Metalurgia y minería: lixiviación de minerales (por ejemplo, cobre) y decapado de metales antes de recubrirlos.
- Refino del petróleo: catalizador en procesos de alquilación para obtener gasolinas de alto octanaje.
- Laboratorio: reactivo, desecante y catalizador en síntesis orgánica.
Riesgos y medidas de seguridad
El ácido sulfúrico concentrado provoca quemaduras químicas graves en piel y ojos, y su inhalación como niebla irrita las vías respiratorias. Hay que usar guantes resistentes, gafas o pantalla facial y bata, trabajar con ventilación y conservarlo en recipientes compatibles. En caso de contacto, se debe lavar con abundante agua durante varios minutos y buscar atención médica. Además, es un componente de la lluvia ácida: el dióxido de azufre emitido por la quema de combustibles fósiles se oxida en la atmósfera y forma ácido sulfúrico diluido.
Ejercicios resueltos
1. Calcula la masa molar del H₂SO₄ (H = 1,008; S = 32,06; O = 16,00 g/mol).
2 × 1,008 + 32,06 + 4 × 16,00 = 98,08 g/mol.
2. Un ácido sulfúrico comercial tiene una riqueza del 98 % en masa y una densidad de 1,84 g/mL. ¿Cuál es su molaridad?
En 1 L hay 1840 g de disolución, de los que 0,98 × 1840 = 1803,2 g son H₂SO₄. Moles: 1803,2 / 98,08 ≈ 18,4 mol. Molaridad ≈ 18,4 mol/L.
3. ¿Qué volumen de NaOH 0,10 M neutraliza 25 mL de H₂SO₄ 0,10 M?
Reacción: H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O. Moles de ácido: 0,10 × 0,025 = 2,5 × 10⁻³ mol. Moles de NaOH: el doble, 5,0 × 10⁻³ mol. Volumen: 5,0 × 10⁻³ / 0,10 = 0,050 L = 50 mL.
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza principalmente el ácido sulfúrico?
¿Por qué hay que añadir el ácido al agua y no al revés?
¿Es peligroso el ácido sulfúrico de las baterías?
¿Cómo se forma el ácido sulfúrico en la lluvia ácida?
¿Por qué carboniza el azúcar?
Referencias
- Greenwood, N. N. y Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. Butterworth-Heinemann.
- Chang, R. y Goldsby, K. A. Química. McGraw-Hill.
- Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, entrada «Sulfuric Acid and Sulfur Trioxide». Wiley-VCH.
Conceptos relacionados: ácido, azufre, neutralización, pH.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ácido sulfúrico». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/acido-sulfurico/
