Cuando mezcla ácidos fuertes y agua, hace una diferencia si agrega ácido al agua o agua a ácido. Siempre agregue ácido al agua y no al revés.
Si agrega un poco de agua a una gran cantidad de ácido concentrado, la solución resultante aún estará concentrada. La reacción de hidratación utiliza toda el agua (el ácido es el reactivo limitante), generando mucho calor. La solución hierve violentamente, escupiendo ácido concentrado de su recipiente. Si agrega un poco de ácido concentrado a mucha agua, el agua es el reactivo limitante y la solución resultante es más diluida. Aquí, todo el ácido reacciona, pero hay agua extra para absorber el calor, lo que reduce la posibilidad de que hierva.
Por qué agregar ácido al agua
Hay algunos factores que lo hacen mejor agregar ácido al agua. Diluir ácido con agua es exotérmico, por lo que es más fácil hervir y salpicar agua agregada al ácido que el ácido agregado al agua porque el agua tiene una alta capacidad calorífica y puede absorber mucho calor. Además, algunos ácidos fuertes tienen una densidad o gravedad específica más alta que el agua. Entonces, si pones agua encima del ácido, el calor que se genera está en la superficie del ácido. En esta situación, el líquido hierve y escupe fácilmente. Por otro lado, si vierte ácido encima o dentro del agua, el agua se eleva sobre el ácido antes de mezclar y contiene la reacción.
Dilución de ácido sulfúrico
Ácido sulfúrico (H2SO4 ) es el ácido común más peligroso de diluir. En parte, esto se debe a que reacciona violentamente con la piel y la ropa. El ácido sulfúrico deshidrata rápidamente las proteínas y los carbohidratos de la piel y los músculos. El ácido es mucho más pesado que el agua, por lo que el agua que se le agrega reacciona primero con la capa superior. Se genera mucho calor, incluso cuando el ácido sulfúrico y el agua se mezclan correctamente. Mezclar 100 ml de ácido sulfúrico concentrado y 100 ml de agua a 19 ° C alcanza una temperatura superior a 131 ° C (mucho más allá del punto de ebullición del agua) en menos de un minuto.
Es la reacción de hidratación la que genera todo ese calor:
H2SO4 + H2O → H3O + + HSO4–
De manera similar, el ácido sulfúrico elimina fácilmente el agua de las moléculas orgánicas y las deshidrata.
Consejos de seguridad para la dilución
En En general, cuanto mayor sea la concentración del ácido, mayor será el aumento de calor y mayor será la probabilidad de que hierva y salpique. Tenga mucho cuidado al diluir cualquier ácido fuerte concentrado. Use siempre el equipo de seguridad adecuado y trabaje debajo de una campana de extracción.
No importa qué ácido esté diluyendo , recuerde que las tasas de reacción se duplican por cada aumento de temperatura de 10 grados Celsius. Entonces, si realiza una dilución en serie de un ácido, el cambio de ebullición o salpicadura del ácido aumenta porque la solución madre ya está caliente. Hay un par de formas de evitarlo. Una es enfriar la solución madre antes de diluirla. Puede dejar reposar el recipiente en un baño de hielo antes de realizar la dilución. Otro método consiste en verter la solución ácida caliente sobre hielo elaborado con agua desionizada y luego diluirla con agua a temperatura ambiente para alcanzar el volumen final.
Por último, elige tu cristalería con prudencia. Un matraz Erlenmeyer o un matraz aforado es una mejor opción que un vaso de precipitados o un cilindro graduado porque la forma del matraz actúa como una especie de protector contra salpicaduras (además, los cilindros graduados son notoriamente inestables y fáciles de volcar).
Consejos para recordar agregar ácido al agua
Estos son algunos dispositivos mnemotécnicos sencillos que le ayudarán a recordar agregar ácido al agua:
- AA: Agregar ácido
- Ácido al agua, como A & W Root Beer
- Gota ácido, no agua
- Si crees que tu vida es demasiado tranquila, agrega del agua al ácido
- Primero el agua, luego el ácido, de lo contrario no será plácido
Diluyendo Bases Fuertes
Como fuertes Los ácidos, las bases fuertes reaccionan con el agua en una reacción exotérmica. Además, como los ácidos fuertes, las bases fuertes tienden a ser corrosivas y pueden causar quemaduras químicas y térmicas en la piel. Es mejor agregar la base al agua, como lo haría con el ácido.