zwavelzuurreacties

Zwavelzuur, chemische formule H2SO4, is een sterk, tweedelig zuur. Het is kleurloos, stroperig en zeer hygroscopisch en wordt in geconcentreerde vorm veel gebruikt als dehydrater en katalysator. In water dissocieert het sterk en levert hydroniumionen; geconcentreerde oplossingen zijn extreem corrosief en reageren klarig met water, vaak met sterke warmteontwikkeling.

Reactiviteit en typen reacties

Zwavelzuur reageert met water en met basen, metalen en koolstofaten. Met basen vormt het zouten en water, bijvoorbeeld H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O. Met metalen reageert het afhankelijk van de concentratie: dilute zwavelzuur geeft meestal-waterstofgas vrij (bijvoorbeeld Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2), terwijl bij heet geconcentreerd zwavelzuur ook oxidatieve producten kunnen ontstaan zoals SO2 onder bepaalde omstandigheden. Met koolstofaten en bicarbonaten noemt men gasvorming: H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O en H2SO4 + 2 NaHCO3 → Na2SO4 + 2 CO2 + 2 H2O.

Organische en industriële toepassingen

In organische synthese dient zwavelzuur als katalysator bij de esterificatie van carboxylzuren met alcoholen en bij de dehydratie van alcoholen tot alkenen. Het is ook betrokken bij nitratie van aromatische verbindingen wanneer het samen met salpeterzuur wordt gebruikt, waarbij NO2+ ontstaat als aktief elektrofeer.

Veiligheid en hantering

Concentreerde zwavelzuur is een sterk corrosief materiaal en vereist zorgvuldige hantering. Bij verdunning komt veel hitte vrij; aan water toevoegen gebeurt altijd onder gecontroleerde omstandigheden om spatten te voorkomen.