O que é ácido de bateria? Fatos sobre o ácido sulfúrico

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Ácido de bateria pode se referir a qualquer ácido usado em um célula química ou bateria , mas geralmente esse termo descreve o ácido usado em uma bateria de chumbo-ácido, como as encontradas em veículos automotores.

O ácido da bateria do carro ou automotivo é 30-50% ácido sulfúrico (H_doisASSIM₄) na água. Normalmente, o ácido tem um toupeira fração de ácido sulfúrico 29%-32%, densidade de 1,25–1,28 kg/L e concentração de 4,2–5 mol/L. O ácido da bateria tem pH de aproximadamente 0,8.​

O que é ácido de bateria?

• Ácido de bateria é um nome comum para ácido sulfúrico (EUA) ou ácido sulfúrico (Reino Unido).
• O ácido sulfúrico é um ácido mineral com a fórmula química H_doisASSIM₄.
• Em baterias de chumbo-ácido, a concentração de ácido sulfúrico na água varia de 29% a 32% ou entre 4,2 mol/L e 5,0 mol/L.
• O ácido da bateria é altamente corrosivo e capaz de causar queimaduras graves.
• Normalmente, o ácido da bateria é armazenado em recipientes de vidro ou outros não reativos.

Construção e Reação Química

Uma bateria de chumbo-ácido consiste em duas placas de chumbo separadas por um líquido ou gel contendo ácido sulfúrico em água. A bateria é recarregável, com carregamento e descarregamento reações químicas . Quando a bateria está sendo usada (descarregada), os elétrons se movem da placa de chumbo carregada negativamente para a placa carregada positivamente.

A reação da placa negativa é:

Pb(s) + HSO₄^-(aq) → PbSO₄(s) + H⁺(aq) + 2e^-

A reação positiva da placa é:

PbO_dois(s) + HSO₄^-+ 3H⁺(aq) + 2e^-→ PbSO₄(s) + 2H_doisO(l)

Que podem ser combinados para escrever a reação química global:

Pb(s) + PbO_dois(s) + 2H_doisASSIM₄(aq) → 2 PbSO₄(s) + 2H_doisO(l)

Carregar e descarregar

Quando a bateria está totalmente carregada, a placa negativa é chumbo, o eletrólito éácido sulfúrico concentrado, e a placa positiva é o dióxido de chumbo. Se a bateria estiver sobrecarregada, a eletrólise da água produz gás hidrogênio e oxigênio gás, que se perdem. Alguns tipos de baterias permitem a adição de água para compensar a perda.

Quando a bateria está descarregada, a reação inversa forma sulfato de chumbo em ambas as placas. Se a bateria estiver totalmente descarregada, o resultado são duas placas idênticas de sulfato de chumbo, separadas por água. Neste ponto, a bateria é considerada completamente descarregada e não pode se recuperar ou ser carregada novamente.

Nomes de ácido sulfúrico

Chamar o ácido sulfúrico de 'ácido de bateria' dá uma indicação da concentração de ácido. Existem, de fato, vários nomes diferentes para o ácido sulfúrico que normalmente refletem seu uso.

Concentração inferior a 29% ou 4,2 mol/L: O nome comum é ácido sulfúrico diluído.29-32% ou 4,2-5,0 mol/L: Esta é a concentração de ácido de bateria encontrada em baterias de chumbo-ácido.62%-70% ou 9,2-11,5 mol/L: Este é o ácido da câmara ou ácido fertilizante. Esta é a concentração de ácido feita usando o processo de câmara de chumbo.78%-80% ou 13,5-14,0 mol/L: Este é o ácido de torre ou ácido de Glover. É a concentração de ácido recuperada do fundo da torre Glover.93,2% ou 17,4 mol/L: O nome comum para esta concentração de ácido sulfúrico é ácido 66 °Bé ('66 graus Baumé'). Ele reflete a densidade do ácido usando um hidrômetro.98,3% ou 18,4 mol/L: Este é o ácido sulfúrico concentrado. Embora seja possível produzir quase 100% de ácido sulfúrico, o produto químico perde SO3 próximo ao ponto de ebulição e, posteriormente, torna-se 98,3%.

Propriedades do Ácido da Bateria

• O ácido da bateria é altamente corrosivo. Reage vigorosamente com a pele e as mucosas, libertando muito calor.
• É um líquido polar.
• O ácido da bateria tem uma alta condutividade elétrica.
• O ácido de bateria puro é incolor, mas o ácido pega impurezas prontamente e fica descolorido.
• Não é inflamável.
• O ácido da bateria é inodoro.
• Sua densidade é quase o dobro da água, a 1,83 g/cm³.

Fontes

• Davenport, William George; Rei, Matthew J. (2006). Fabricação de ácido sulfúrico: análise, controle e otimização . Elsevier. ISBN 978-0-08-044428-4.
• Haynes, William M. (2014). Manual CRC de Química e Física (95ª ed.). Imprensa CRC. págs. 4-92. ISBN 9781482208689.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química dos Elementos (2ª edição). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Jones, Edward M. (1950). 'Processo de Câmara de Fabricação de Ácido Sulfúrico'. Química Industrial e Engenharia . 42 (11): 2208–2210. doi:10.1021/ie50491a016
• Zumdahl, Steven S. (2009). Princípios Químicos (6ª edição). Companhia Houghton Mifflin. pág. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.