Azúcar y ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico (H2SO4) reacciona de una manera muy vistosa con el azúcar (sacarosa, C12H22O11). Si mezclamos estas dos sustancias veremos como la pasta formada va evolucionando desde un color amarillento hasta el negro. Además, se produce la ascensión de la masa negra por las paredes del recipiente. Lo que ocurre al mezclar estas dos sustancias es una reacción de deshidratación (pérdida de agua) del azúcar por parte del ácido sulfúrico. La sacarosa se convierte en un residuo negro de carbono, mientras que el agua se desprende enforma de vapor que provoca el ascenso de la masa negra.

          C12H22O11 (s) + H2SO4(l) → 12 C (s) + 11 H2O (g) + H2SO4 (l)

Con esta vistosa reacción hay que tener especial cuidado:
1. Estamos trabajando con una sustancia muy corrosiva como es el ácido sulfúrico.
2. La reacción es altamente exotérmica (producción de calor).

La industria que más utiliza el ácido sulfúrico es la de los fertilizantes. Otras aplicaciones importantes se encuentran en la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales no ferrosos, manufactura de explosivos, detergentes, plásticos y fibras. En muchos casos el ácido sulfúrico se emplea como una materia prima indirecta y pocas veces aparece en el producto final.

Es de aceptación universal que la salud económica de una nación puede ser determinada mediante su capacidad de producción y consumo neto de ácido sulfúrico. Es sorprendente que una de las razones primordiales de los impactos económicos de la globalización responde al aumento sin precedente de consumo per cápita de los países de lejano y medio oriente. El crecimiento explosivo del consumismo por parte de la nueva China y sus países colindantes ha hecho aumentar la demanda de la producción mundial de ácido sulfúrico. Como consecuencia de la gran demanda sobre los recursos disponibles de ácido, ha resultado un aumento sin precedentes en los precios. Por ejemplo, al inicio del año 2007, el precio promedio de una tonelada de ácido sulfúrico era de US$ 80 por tonelada métrica. En Junio de 2008, el índice promedio de ácido había experimentado un aumento histórico de US$ 400 en países de Centro y Sudamérica y $600 la tonelada en Norte América. Como consecuencia de la dramática alza en el costo del ácido, nuevos proyectos han dado origen a considerar su producción mediante la extracción de fuentes minerales, reciclaje y mejoras a la refinería de petróleo crudo con alto contenido de azufre. El alza en el costo del ácido ha sido el responsable del alza en el costo de todo producto de consumo después del aumento a consecuencia del alza en el precio de energía.

Cuestiones

1. ¿Qué ocurre con el azúcar al mezclarlo con ácido sulfúrico?
El ácido sulfúrico actúa sobre el azúcar (Sacarosa) deshidratándolo. Os preguntareis ¿El azúcar contiene agua?. La respuesta es no, pero contiene los dos elementos químicos que la forman: Hidrógeno y Oxígeno; Estos elementos al separarse de sus respectivos enlaces, se desprenderán en forma de vapor dando un vistoso resultado.
El azúcar, como glúcido que es, contiene 3 de los bioelementos primarios para la vida: Hidrógeno y oxígeno como habíamos comentado y carbono. Si hemos desprendido oxígenos e hidrógenos, ¿qué nos queda del azúcar?. La respuesta concuerda con el color y resultado de la reacción: Una masa negra de carbono.


2. ¿Qué gas es el que se produce en la reacción?
El hidrógeno.