Quels sont les effets de l'acide sulfurique sur le métal?

Les effets de l'acide sulfurique sur le métal dépendent d'un certain nombre de facteurs, y compris le type de métal, la concentration de l'acide et de la température. Solution diluée d'acide sulfurique sera, en principe, réagir avec un métal qui se trouve au-dessus de l'hydrogène dans la série de réactivité par déplacement de l'hydrogène à partir de l'acide, libérant un gaz et à former le sel de sulfate du métal. Les métaux qui entrent dans cette catégorie comprennent les métaux alcalins tels que le sodium et le potassium, et les métaux alcalino-terreux, comme le magnésium et le calcium, ainsi que de nombreux autres métaux communs, tels que le fer, le nickel et le zinc. L'hydrogène a une très faible solubilité dans l'eau et les acides, il va produire des bulles, l'effervescence qui en résulte est supérieure avec les métaux plus réactifs. L'acide sulfurique dilué (H ₂ SO ₄ ) et de magnésium, par exemple, vont réagir vigoureusement: Mg + H ₂ SO ₄ -> MgSO ₄ + H ₂ .

Dans la pratique, tous ces métaux va réagir avec de l'acide sulfurique dans des circonstances normales. Bien que les métaux purs vont réagir, certains éléments, lorsqu'ils sont exposés à l'air, d'acquérir rapidement une couche d'oxyde. Les effets de cet acide sur les oxydes métalliques varient, mais dans certains cas, la couche d'oxyde est chimiquement très inertes et prévenir toute réaction d'avoir lieu. Par exemple, bien que le titane est au-dessus de l'hydrogène dans la série de la réactivité, il a normalement une mince couche de dioxyde de titane qui ne lui permet pas réactifs envers les acides sulfurique et la plupart des autres.Aluminium forme également une couche d'oxyde protectrice, cependant, l'acide sulfurique et de l'aluminium réagissent avec un certain retard pour produire du gaz d'hydrogène et du sulfate d'aluminium.

Un autre facteur pouvant affecter la combinaison est la solubilité du sel, ou du sulfate de métal, formé par la réaction. Certains sulfates métalliques - par exemple, ceux du fer, du zinc et de l'aluminium - sont très solubles dans l'eau ou des acides tandis que d'autres - comme les sulfates de calcium et de baryum - le sont pas. Lorsque le sulfate a une faible solubilité, la réaction va rapidement ralentir ou s'arrêter comme une couche protectrice de sulfate s'accumule autour du métal.

De l'acide sulfurique pur ne réagit pas avec les métaux à produire de l'hydrogène, car la présence d'eau est nécessaire pour permettre à cette réaction d'avoir lieu. L'acide sulfurique concentré utilisé dans les laboratoires est normalement l'acide à 98% et 2% d'eau, la petite quantité d'eau présente permet à ces réactions de procéder dans certains cas, quoique lentement. Si une solution plus diluée est utilisée, la réaction est beaucoup plus rapide.Acier inoxydable, à des températures basses, n'est pas corrodé de façon significative par l'acide à des concentrations supérieures à environ 98%. Dans les usines industrielles, il est parfois stocké dans des réservoirs en acier, mais la corrosion est rapide si la teneur en eau est élevée.

L'effet de l'acide sulfurique sur des éléments métalliques qui sont au-dessous de l'hydrogène dans la série de réactivité est différente, car ils ne peuvent remplacer l'hydrogène à partir de l'acide. Ces métaux sont le cuivre, le mercure, argent, or et platine.Ils ne seront pas réagir avec de l'acide sulfurique dilué ou avec l'acide concentré à température ambiante.

L'acide sulfurique concentré, cependant, agit comme un agent d'oxydation à chaud et ce de réagir avec le cuivre, le mercure et l'argent. Dans le cas du cuivre, par exemple, la réaction suivante: Cu + 2H ₂ SO ₄ -> CuSO ₄ + SO ₂ + 2H ₂ O. L'or et le platine ne réagissent pas avec l'acide sulfurique du tout.