Apa Efek Asam Sulfat pada Logam?

Efek asam sulfat pada logam tergantung pada sejumlah faktor, termasuk jenis logam, konsentrasi asam, dan suhu. Asam sulfat encer, secara teori, akan bereaksi dengan logam apa pun yang terletak di atas hidrogen dalam deret reaktivitas dengan menggantikan hidrogen dari asam, melepaskannya sebagai gas dan membentuk garam sulfat dari logam tersebut. Logam yang termasuk dalam kategori ini termasuk logam alkali, seperti natrium dan kalium, dan logam alkali tanah, seperti magnesium dan kalsium, serta banyak logam biasa lainnya, seperti besi, nikel, dan seng. Karena hidrogen memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam air dan asam, hidrogen akan menghasilkan gelembung; buih yang dihasilkan lebih besar dengan logam yang lebih reaktif. Asam sulfat encer (H2SO4) dan magnesium, misalnya, akan bereaksi keras: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2.

Dalam prakteknya, tidak semua logam ini akan bereaksi dengan asam sulfat dalam keadaan normal. Meskipun logam murni akan bereaksi, beberapa elemen, ketika terkena udara, dengan cepat memperoleh lapisan oksida. Efek asam ini pada oksida logam bervariasi, tetapi dalam beberapa kasus, lapisan oksida secara kimiawi sangat lembam dan akan mencegah reaksi apa pun terjadi. Misalnya, meskipun titanium berada di atas hidrogen dalam seri reaktivitas, biasanya memiliki lapisan tipis titanium dioksida yang membuatnya tidak reaktif terhadap asam sulfat dan sebagian besar lainnya. Aluminium juga membentuk lapisan oksida pelindung; namun, asam sulfat dan aluminium akan bereaksi setelah beberapa saat untuk menghasilkan gas hidrogen dan aluminium sulfat.

Faktor lain yang dapat mempengaruhi kombinasi adalah kelarutan garam, atau logam sulfat, yang dibentuk oleh reaksi. Beberapa logam sulfat – misalnya, besi, seng dan aluminium – sangat larut dalam air atau asam sementara yang lain – seperti sulfat kalsium dan barium – tidak. Ketika sulfat memiliki kelarutan yang rendah, reaksi akan dengan cepat melambat atau berhenti karena lapisan pelindung sulfat terbentuk di sekitar logam.

Asam sulfat murni tidak bereaksi dengan logam untuk menghasilkan hidrogen, karena keberadaan air diperlukan untuk memungkinkan reaksi ini berlangsung. Asam sulfat pekat yang digunakan di laboratorium biasanya 98% asam dan 2% air; jumlah kecil air yang ada memungkinkan reaksi ini berlangsung dalam beberapa kasus, meskipun lambat. Jika larutan yang lebih encer digunakan, reaksi akan jauh lebih cepat. Baja tahan karat, pada suhu rendah, tidak terkorosi secara signifikan oleh asam pada konsentrasi di atas sekitar 98%. Di pabrik industri, terkadang disimpan di tangki baja; namun, korosi berlangsung cepat jika kadar airnya lebih tinggi.

Pengaruh asam sulfat pada unsur-unsur logam yang berada di bawah hidrogen dalam deret reaktivitas berbeda, karena mereka tidak dapat menggantikan hidrogen dari asam. Logam-logam ini termasuk tembaga, merkuri, perak, emas, dan platinum. Mereka tidak akan bereaksi dengan asam sulfat encer, atau dengan asam pekat pada suhu kamar.

Asam sulfat pekat, bagaimanapun, bertindak sebagai agen pengoksidasi ketika panas dan ini bereaksi dengan tembaga, merkuri, dan perak. Dalam kasus tembaga, misalnya, reaksi berikut terjadi: Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O. Emas dan platina tidak akan bereaksi dengan asam sulfat sama sekali.