Acido pirosolforico: proprietà, sintesi, usi
L’acido pirosolforico o acido disolforico è il principale costituente dell’acido solforico fumante È un ossiacido dello zolfo e ha formula H2S2O7 in cui entrambi gli atomi di zolfo hanno numero di ossidazione +6.
La struttura dell’acido, detto anche oleum, è rappresentata in figura:
Proprietà
È un acido più debole rispetto all’acido solforico e in genere ha un basso grado di purezza che ne determina il colore. L’acido pirosolforico puro è un solido cristallino incolore ma più comunemente si trova come liquido fumante, denso e oleoso che può essere da incolore a marrone scuro.
Reagisce prontamente con le basi per formare i pirosolfati, come quello di sodio e potassio
Come l’acido solforico concentrato, è un agente disidratante e, se versato sul glucosio o altri zuccheri, dà luogo a una reazione esotermica, a seguito della quale si ottiene carbonio.
Sintesi
Un tempo era in gran parte preparato sottoponendo il solfato di ferro (II) ad ossidazione atmosferica con formazione di solfato di ferro (III) e ossido di ferro (III):
12 FeSO4 + 3 O2 → 4 Fe2(SO4)3 +2 Fe2O3
Successivamente il solfato di ferro (III) è trasformato in acido pirosolforico:
Fe2(SO4)3 + 2 H2O → H2S2O7 + H2SO4 + Fe2O3
Attualmente è ottenuto a livello industriale nel corso della produzione di acido solforico durante il processo di contatto.
Si tratta l’acido solforico con una quantità di triossido di zolfo. Mediante questo procedimento può essere raggiunto il grado di concentrazione desiderato. I vapori di anidride solforica dalle camere di contatto giungono direttamente nell’acido solforico con una concentrazione del 98-99 %:
SO3 + H2SO4 → H2S2O7
Usi
È utilizzato per ottenere esplosivi e coloranti, come agente solfatante e nella raffinazione del petrolio
È anche usato come comodo intermedio o forma di acido solforico per lo stoccaggio e il trasporto, grazie alla sua natura meno corrosiva.
Un uso importante dell’oleum come reagente è la nitrazione del nitrobenzene che è fatta con una miscela di acido nitrico e solforico. Il nitrogruppo è un disattivante che rende difficoltosa una seconda nitrazione. Tuttavia la presenza di acido pirosolforico consente l’introduzione di un secondo gruppo nitro sull’anello aromatico. Può essere utilizzato anche nella preparazione del trinitrotoluene dal dinitrotoluene favorendo la sostituzione di un terzo gruppo nitro.
