Avec l'acide sulfurique (H2SO4),
nous sommes au cœur de l'industrie chimique, car c'est l'un des composés les
plus importants pour cette industrie. Il sert à fabriquer de nombreux sulfates,
des engrais tels que les superphosphates, un grand nombre de composés
organiques, d'explosifs, de matières colorantes, des composés minéraux comme les
acides chlorhydrique et nitrique; on l'emploie aussi dans les accumulateurs au
plomb. Sa préparation se fait à partir du dioxyde de soufre (SO2). On
oxyde celui-ci par l'oxygène, en présence d'un catalyseur à base d'oxyde de
vanadium, et on l'hydrate ensuite.
L'acide sulfurique est un liquide visqueux, très soluble.
Lorsqu'on veut le mélanger à l'eau, il y a lieu de procéder lentement, car la
dissolution produit un important dégagement de chaleur; on a intérêt à verser
l'acide dans l'eau pour faire absorber cette chaleur par une grande masse d'eau.
Le contact de l'acide sulfurique concentré avec la peau
provoque une grave brûlure. Si l'on verse quelques gouttes d'acide sulfurique
sur du bois, celui-ci est déshydraté et décomposé, et il noircit; les matières
organiques du bois ont été entièrement détruites. Le charbon lui-même peut être
oxydé à son tour : il suffit de le plonger dans de l'acide sulfurique en
ébullition. Cela montre le fort pouvoir oxydant de cet acide. Le phosphore
réduit encore plus violemment l'acide sulfurique puisqu'il s'enflamme dans sa
vapeur.
Les métaux peuvent, eux aussi, réduire l'acide sulfurique.
Si, par exemple, on fait chauffer de l'acide sulfurique contenant quelques
parcelles de cuivre, des vapeurs de dioxyde de soufre se dégagent,
reconnaissables à leur odeur suffocante. Ce dégagement prouve que l'acide
sulfurique a joué le rôle d'oxydant. Quant au cuivre, il noircit, car il se
forme de l'oxyde de cuivre, lequel se dissout dans l'acide en donnant une
solution bleue. On obtient finalement un sel de cuivre, le sulfate, qui peut
être extrait de la solution. Ce sulfate de cuivre est remarquable par les
magnifiques cristaux bleus qu'il produit, ce qui lui fait donner le nom de
vitriol bleu, l'acide sulfurique étant connu autrefois sous le nom de vitriol.
En solution diluée, l'acide sulfurique perd son pouvoir
oxydant. C'est encore un acide qui, comme tel, attaque beaucoup de métaux avec
dégagement d'hydrogène et non de dioxyde de soufre.
Comme les autres acides, l'acide sulfurique fait prendre aux
indicateurs colorés la teinte "acide" : le tournesol devient rouge,
l'hélianthine rose; la phénolphtaléine, colorée en rose violacé par une goutte
de soude, est décolorée par addition d'acide sulfurique.
L'acide sulfurique agit aussi, comme les autres acides, sur
les bases : soude, potasse, ammoniaque. Il se forme des sels, les sulfates. Le
sulfate d'ammonium sert d'engrais, de même que les superphosphates, qui sont des
mélanges de sulfates et de phosphates de calcium.
L'action de l'acide sulfurique sur les sels est, là aussi,
une réaction. Quelques gouttes de solution sulfurique versées sur du carbonate
de sodium ("cristaux de soude"), ou sur du calcaire, qui est du carbonate de
calcium, produisent une effervescence due à un dégagement de dioxyde de carbone,
ou gaz carbonique. Dans le cas du calcaire, il reste après la réaction un résidu
solide de sulfate de calcium, ce composé étant insoluble.
On peut lier aux propriétés déshydratantes, oxydantes et
acides de l'acide sulfurique son action sur les composés organiques, tels le
bois, le papier, le tissus, la peau... L'acide sulfurique agit aussi, à froid,
sur le benzène; de l'eau est éliminée et un nouveau corps acide apparaît : un
acide sulfonique, ici l'acide benzène mono-sulfonique. D'autres acides
sulfoniques existent, dont les sels, appelés sulfonates, sont employés comme
détergents. Des réactions analogues, employant conjointement les acides
sulfurique et nitrique, conduisent à la fabrication d'explosifs, comme la
mélinite (ou trinitrophénol), la tolite (ou trinitrotoluène (T.N.T.)), et de
matières colorantes, comme les colorants azoïques.
