Ejercicios: El octazufre y el ácido sulfúrico

Describe las propiedades físicas del octazufre: color, estado de agregación a temperatura ambiente y solubilidad en agua. Explica qué significa el subíndice 8 en su fórmula $\text{S}_8$.

Cuando el octazufre arde en el aire se forma un gas de olor irritante. Completa y balancea la ecuación:

Nombra el producto y menciona por qué es un contaminante del aire.

Escribe la fórmula del ácido sulfúrico y nombra tres de sus usos. Entre los siguientes, señala los que corresponden al ácido sulfúrico o al azufre: fabricación de fertilizantes, baterías de plomo (acumuladores), vulcanización del caucho, fabricación de vidrio común.

La obtención industrial del ácido sulfúrico por el método de contacto transcurre en varias etapas:

1. combustión del azufre para obtener dióxido de azufre;

2. oxidación catalítica del dióxido de azufre a trióxido de azufre;

3. reacción del trióxido de azufre con agua (a través del ácido sulfúrico concentrado) para obtener ácido sulfúrico.

Escribe la ecuación balanceada de cada etapa, usando $\text{S}$ para el azufre, y nombra cada óxido. Indica qué papel cumple el catalizador.

En una práctica de laboratorio, Yoel añade ácido sulfúrico concentrado a azúcar y observa que se forma una masa negra y esponjosa que desprende vapor.

1. a) ¿Qué propiedad del ácido sulfúrico concentrado se pone de manifiesto?
2. b) Explica el color negro del residuo.
3. c) Explica por qué, para diluir el ácido, siempre se añade el ácido al agua, lentamente y con agitación, y nunca al revés.

Se queman 25,6 g de octazufre con dioxígeno en exceso:

Calcula la cantidad de sustancia de $\text{S}_8$ que reacciona, la cantidad de sustancia de $\text{SO}_2$ que se forma y su masa. Masas molares: $\text{S}_8$ = 256 g/mol; $\text{SO}_2$ = 64 g/mol.

La combustión de combustibles que contienen azufre libera dióxido de azufre a la atmósfera, y este puede originar lluvia ácida.

1. a) Escribe las ecuaciones que explican cómo el $\text{SO}_2$ llega a formar ácido sulfúrico en las gotas de lluvia.
2. b) Explica qué efectos puede tener esta lluvia sobre las construcciones de mármol o de piedra caliza (por ejemplo, en edificios históricos) y sobre los cultivos. Escribe la ecuación entre el ácido y el carbonato de calcio.
3. c) Propón y argumenta dos medidas para reducir estas emisiones.

Una instalación parte de 1,6 kg de azufre (considera átomos de $\text{S}$, con la relación 1 mol de $\text{S}$ por cada 1 mol de $\text{H}_2\text{SO}_4$ en todo el proceso).

1. a) Calcula la cantidad de sustancia de azufre y la masa de ácido sulfúrico puro que se obtendría con rendimiento total.
2. b) Si el rendimiento global es del 90 %, determina la masa real de ácido sulfúrico puro.
3. c) Calcula la masa de disolución comercial al 98 % en masa que contiene esa cantidad de ácido. Masas molares: $\text{S}$ = 32 g/mol; $\text{H}_2\text{SO}_4$ = 98 g/mol.