pienoiskuva|96-prosenttista rikkihappoa|alt=
Rikkihappo (H2SO4, vihtrilliöljy) on vahva, veteen täysin liukeneva epäorgaaninen happo. Se on puhtaana kirkas, huoneenlämmössä hieman jähmeäjuoksuinen neste, jonka tiheys on 1,83-kertainen veden tiheyteen verrattuna. Rikkihappo on voimakkaasti syövyttävää.
Rikkihappo on yksi ensimmäisistä teollisesti valmistetuista kemikaaleista. Sitä on valmistettu teollisesti jo 1700-luvulta lähtien. Nykyään rikkihappo on yksi maailman tärkeimmistä ja käytetyimmistä kemiallisista yhdisteistä. Vuonna 2005 rikkihappoa kulutettiin maailmanlaajuisesti 190 miljoonaa tonnia. Noin puolet rikkihaposta käytetään lannoitteiden valmistamiseen ja loppu hyödynnetään väriaineiden, lääkkeiden ja räjähteiden valmistuksessa sekä öljynjalostuksessa ja metallurgisissa prosesseissa. Rikkihappoa käytetään myös lyijyakkujen elektrolyyttinä. Koska rikkihappo on merkittävä teollisuudessa, sen maakohtaista kulutusta on pidetty yhtenä talouden mittarina. Rikkihapon kulutus on vaihdellut runsaasti, mutta koko maailmassa sen kulutus lisääntyy jatkuvasti.
Historia thumb|Sinistä vihtrilliä|alt= Rikkihappoa kutsutaan joskus myös vihtrilliöljyksi. Nimi periytyy aineista, joita käytettiin ennen nykyaikaisia menetelmiä rikkihapon valmistuksessa. Ennen rikkihappoa valmistettiin polttamalla joko rauta(II)sulfaattiheptahydraattia (FeSO4·7H2O) eli vihreää vihtrilliä tai kupari(II)sulfaattipentahydraattia (CuSO4·5H2O) eli sinistä vihtrilliä. Poltossa syntyi vettä ja rikkitrioksidia, jotka reagoidessaan muodostivat öljymäistä ainetta eli rikkihappoa.100 Most important Chemical compounds, s. 271
Rikkihapon löytäjästä ei ole yksimielisyyttä. Rikkihapon varhaisin löytäjä saattaa olla persialainen lääkäri Mohammad al-Razi, joka tunnetaan myös etanolin löytäjänä ja joka osasi hyödyntää sitä puhdistusaineena. Rikkihapon hän löysi kuivatislatessaan rikkiä sisältänyttä mineraalia. Yleisnerona tunnettu persialainen Geber nimetään myös monesti rikkihapon löytäjäksi. Hänen kerrotaan löytäneen suolahapon sekoittamalla rikkihappoa ja ruokasuolaa. Eurooppalaiset keksivät aineen vasta 1500-luvulla Jan Baptist van Helmontin tekemien kokeiden ansiosta. On tosin väitetty Vincent Beauvais'laisen ja Albert Suuren tunteneen yhdisteen.
Rikkihappo liittyy keskeisesti vedyn löytöhistoriaan. Robert Boyle pani 1600-luvun puolivälin paikkeilla rautanauloja rikkihappoon ja havaitsi, että reaktiossa vapautuu runsaasti kaasumaista vetyä. Alkuaineeksi vedyn totesi Henry Cavendish pudoteltuaan rauta-, tina- ja sinkkipalasia suolahappoon ja rikkihappoon.
thumb|150px|left|Johann Glauber. Rikkihapon tärkeys ymmärrettiin nopeasti, ja se oli yksi ensimmäisistä kemikaaleista, joita tuotettiin suuremmassa määrin. Tässä ansioitui erityisesti lontoolaisapteekkari Joshua Ward, joka käytti saksalais-hollantilaisen Johann Glauberin tekniikkaa. Glauber valmisti rikkihappoa polttamalla rikkiä ja kaliumnitraattia vesihöyryä sisältävässä astiassa. Glauber keksi myös keinon, jolla rikkihapon avulla voidaan valmistaa typpihappoa. Tekniikkaa paranteli vuonna 1746 lääkäri John Roebuck suorittamalla reaktiot lyijykammiossa, jotka olivat kestävämpiä, suurempia ja edullisempia kuin aiemmat lasiastiat. Alan uranuurtajiin kuului myös Johann Christian Bernhardt. Yhdysvalloissa rikkihappo oli ensimmäisiä kemikaaleja, joita alettiin tuottaa kaupallisesti.
Lyijykammiomenetelmällä oli kuitenkin omat heikkoutensa. Louis-Joseph Gay-Lussac ja John Glover tekivät prosessiin parannuksia, joiden ansiosta rikkihaposta saatiin 78-prosenttista, mutta se ei edelleenkään ollut tarpeeksi väkevää kaikkiin tarkoituksiin. Vasta 1800-luvun alussa Peregrine Phillips keksi kontaktimenetelmän, jolla syntyi väkevämpää happoa. Kontaktimenetelmä yleistyi hitaasti, mutta se on erilaisine muunnelmineen nykyisen rikkihappotuotannon perusta.
Rikkihaposta on tullut niin olennainen osa teollistunutta yhteiskuntaa, että sen kulutusta pidetään teollistuneisuuden mittana. Voimakkaasti teollistuneessa valtiossa rikkihapon kulutus on suurempaa kuin vähemmän teollistuneessa.
Ominaisuudet Turvaohjeet thumb|right|150px|Syövyttävän kemiallisen aineen varoitusmerkki. Rikkihappo on huoneenlämmössä voimakkaasti syövyttävää, kirkasta, hajutonta ja öljymäistä nestettä. Se reagoi voimakkaasti useimpien metallien kanssa synnyttäen helposti syttyvää vetykaasua. Huoneenlämmössä se haihtuu hitaasti, eikä siitä vapaudu ärsyttäviä höyryjä. Vaikka rikkihappo ei ole syttyvää, se voi saada aikaan tulipalon sytyttämällä ympärillä olevaa ainetta.
Kuuma rikkihappo on vaaraksi läsnäolijoiden silmille ja hengitysteille. Kuumasta rikkihaposta vapautuu rikkidioksidia ja syövyttäviä rikkihappohöyryjä. Lisäksi esimerkiksi lyijyakun lataaminen muodostaa hengitysteitä polttavaa rikkihapposumua. Rikkihapporoiskeet on huuhdeltava välittömästi silmistä ja iholta runsaalla vedellä. Väkevä happoliuos voi aiheuttaa vakavan silmävaurion ja syövyttää ihoa aiheuttaen tuskallisia haavoja. Kun ensiapu on annettu, rikkihapolle altistuneen tulee hakeutua lääkärin hoitoon.Rikkihappo Ketsu
Kun rikkihappoa liukenee veteen, vapautuu runsaasti lämpöenergiaa. Tämän vuoksi rikkihappo, kuten kaikki muutkin hapot, laimennetaan aina siten, että happoa kaadetaan veteen. Koskaan ei saa kaataa vettä rikkihappoon, sillä silloin vesi voisi alkaa kiehua hapon pinnalla ja aiheuttaa roiskumista. Tästä juontuukin sanonta: "Ensin vesi, sitten happo, muuten tulee käteen rakko."Rikkihapon ominaisuuksia Lukion kemian demonstraatioita Rikkihapon aiheuttamaa tai happoliuoksen lähellä olevaa tulipaloa sammutettaessa on siis varottava veden joutumista happoon.
Jätteeksi jäänyt rikkihappo laimennetaan varovasti vedellä ja neutraloidaan kalkilla.
Fysikaaliset ominaisuudet Rikkihapon väri vaihtelee kellertävästä ja ruskeasta täysin kirkkaaseen riippuen sen puhtausasteesta. Normaalissa ilmanpaineessa ja huoneenlämmössä rikkihappo on nestemäistä ainetta, jonka suuri viskositeetti aiheuttaa sen öljymäisen luonteen. Rikkihapon viskositeetti on 27 500·10−6 Ns/m², kun vedellä se on 1040·10−6 Ns/m². Normaalissa ilmanpaineessa puhtaan rikkihapon sulamispiste on 10,36 °C ja tiheys 1,832 g/cm³. Puhdasta rikkihappoa ei kuitenkaan ole kaupallisesti saatavilla, vaan sitä myydään eri konsentraatioissa, joiden termodynaamiset ominaisuudet ovat selvästi erilaisia puhtaaseen aineeseen verrattuna. Väkevimmän eli 98-prosenttisen rikkihapon sulamispiste on 3 °C, kiehumispiste 338 °C ja tiheys hieman suurempi, 1,84 g/cm³. Puhdas rikkihappo hajoaa lämmitettäessä rikkitrioksidiksi ja vedeksi, kunnes se saavuttaa 98,3 prosentin väkevyyden. Tämän liuoksen kiehumispiste on noin 337–338 °C. Lämmitettäessä edelleen rikkihappo hajoaa kokonaan edellä mainituiksi lopputuotteiksi.
Kemialliset ominaisuudet pienoiskuva|John Daltonin rikkihappomolekyyliä kuvaava malli vuodelta 1808. Siinä kuvataan rikkiatomiin liittyneenä kolme happiatomia. Malli kuvaa parhaiten rikkitrioksidimolekyyliä, koska mallista puuttuvat vetyatomit. Rikkihappo on kaksiarvoinen happo, koska sen molekyylissä on kaksi vetyatomia, jotka voivat irrota protolyysireaktiossa. Protolyysireaktio tapahtuu kahdessa osassa. Rikkihapolla on siksi kahdentyyppisiä suoloja. Rikkihapon suolat ovat nimeltään sulfaatteja tai vetysulfaatteja (SO42− on sulfaatti-ioni, HSO4−, vetysulfaatti-ioni). Konsentraatioltaan yksimolaarisessa vesiliuoksessa rikkihappo luovuttaa toisen protoneistaan eli protolysoituu käytännöllisesti katsottuna täydellisesti vetysulfaatti-ioneiksi seuraavan reaktioyhtälön mukaisesti: H2SO4 + H2O → HSO4− + H3O+ Vetysulfaatti-ioni on huomattavasti heikompi happo kuin rikkihappo, eivätkä kaikki vetysulfaatti-ionit siis luovuta protonia: HSO4− + H2O → SO42− + H3O+ Vain noin 1,3 % vetysulfaatti-ioneista on protolysoitunut sulfaatti-ioneiksi yksimolaarisessa rikkihappoliuoksessa.Wiberg & Wiberg & Holleman, s. 547
Vetyionit (eli positiiviset yhden protonin vety-ytimet) eivät viihdy yksin vedessä vaan liittyvät heti vesimolekyyleihin. Tällöin muodostuu positiivisia oksoniumioneja, H3O+. Oksoniumionien suuri konsentraatio liuoksessa aiheuttaa happamuuden.
Epäjalot metallit, jotka sijaitsevat metallien sähkökemiallisessa jännitesarjassa ennen vetyä, reagoivat jo laimean rikkihapon kanssa. Tällöin hapon vetyatomit pelkistyvät, ja reaktiossa syntyvän metallisulfaatin lisäksi muodostuu myös vetykaasua. Epäjalot metallit, jotka muodostavat ionin hapetusluvulla +II, reagoivat rikkihapon kanssa seuraavasti (M merkitsee tässä mielivaltaista metallia): M(s) + H2SO4(aq) → MSO4(aq) + H2(g)Wiberg & Wiberg & Holleman, s. 548
Jalot metallit sijaitsevat jännitesarjassa vedyn jäljessä, joten vetyionit eivät kykene hapettamaan niitä, eivätkä ne liukene laimeaan rikkihappoliuokseen vetyä vapauttaen. Sen sijaan jaloista metalleista kupari, elohopea ja hopea liukenevat väkevään rikkihappoon, joka on erittäin vahva hapetin. Tällöin pelkistyy vetyatomien sijasta osa rikkihapon rikkiatomeista rikkidioksidiksi. Cu(s) + 2 H2SO4(aq) → CuSO4(aq) + SO2(g) + 2 H2O(l)
Erittäin jalot metallit kuten platina ja kulta eivät reagoi hapettuen edes väkevän rikkihapon kanssa. Vaikka lyijy on epäjalo metalli, laimea rikkihappo ei kykene juurikaan liuottamaan sitä. Tämä johtuu siitä, että lyijyn ja rikkihapon reaktiossa syntyvä lyijysulfaatti on erittäin niukkaliukoista ja muodostaa lyijymetallin päälle suojaavan kerroksen. Erittäin väkevä ja noin 260-asteinen kuuma rikkihappo sen sijaan liuottaa myös lyijymetallin täydellisesti.Patnaik, s. 456
thumb|98-prosenttisen rikkihapon mustuttama paperipyyhe. Väkevä rikkihappo sitoo hyvin vettä. Tästä syystä rikkihappoa voidaan käyttää myös kuivausaineena esimerkiksi kaasujen valmistuksessa. Muun muassa valmistettaessa kloorikaasua alkalimenetelmällä on tuotteessa mukana usein vesihöyryä. Höyry poistetaan johtamalla kaasuseos väkevään rikkihappoon. Vastaavalla tavalla, johtamalla väkevään typpihappoon, voidaan kuivata useita muitakin kaasuja, kuten happea, typpeä ja hiilidioksidia.
Rikkihappo voi imeä itseensä vettä myös kiinteistä orgaanisista yhdisteistä hajottamalla niitä. Esimerkiksi hiilihydraatit koostuvat hiilestä, hapesta ja vedystä. Paperi koostuu pääasiassa selluloosasta, joka on hiilihydraatti. Kun paperin päälle kaadetaan väkevää rikkihappoa, paperi mustuu. Rikkihappo hajottaa paperin selluloosaa ja ryöstää siltä veden alkuaineet, vedyn ja hapen. Jäljelle jää hiili, joka antaa paperille mustan värin.
Piidioksidin ja silikaattien kanssa rikkihappo ei reagoi, minkä vuoksi sitä voidaankin säilyttää lasiastioissa.
Valmistus Tuotanto ja hinta pienoiskuva|oikea|Rikkihapon tuotanto muutamissa eri maissa ja koko maailmassa vuosina 1950, 1960, 1970, 1980Kuvassa koko maailman tuotanto vuonna 1980 on arvioitu vuosien 1970 ja 1990 keskiarvosta., 1990 ja 2000. Rikkihapon maailmanlaajuinen tuotanto kasvaa koko ajan. 2000-luvun alussa se oli 170 miljoonaa tonnia vuodessa. Suurimman tuottajamaan Yhdysvaltojen vuosittainen rikkihappotuotanto on pysynyt jo pidempään 40 miljoonassa tonnissa. Vaikka tuotantokapasiteetti kasvaa koko ajan, rikkihapon hinta kohosi vuonna 2007 ennätyslukemiin, melkein 90:een Yhdysvaltain dollariin per nettotonni. Seuraavana vuonna hinta melkein nelinkertaistui, mutta laski vuoden loppuun mennessä noin 200 dollariin per tonni. Uusien tuotantolaitosten kapasiteetti on mittava. Saudi-Arabiaan on suunniteltu rakennettavan maailman suurin tuotantolaitos, joka pystyy tuottamaan jopa 13 500 tonnia rikkihappoa päivässä eli täydellä kapasiteetillaan toimiessaan noin 49 miljoonaa tonnia vuodessa. Suomalaisen Outotecin toimittaman laitoksen arvellaan valmistuvan vuonna 2010.