Když smícháte silné kyseliny a vodu, je rozdíl, zda přidáváte kyselinu do vody nebo vodu do kyselina. Vždy přidávejte kyselinu do vody, nikoli naopak.
Pokud přidáte trochu vody do hodně koncentrované kyseliny, výsledný roztok je stále koncentrovaný. Hydratační reakce využívá veškerou vodu (kyselina je omezujícím reaktantem) a generuje velké množství tepla. Roztok prudce vře a vyplivne koncentrovanou kyselinu z nádoby. Pokud přidáte trochu koncentrované kyseliny do velkého množství vody, omezujícím reaktantem je voda a výsledný roztok je zředěnější. Zde reaguje veškerá kyselina, ale je tu voda navíc, která absorbuje teplo, což snižuje pravděpodobnost varu.
Proč přidávat kyselinu do vody
Existuje několik faktorů, které ji tvoří je lepší přidat kyselinu do vody. Ředění kyseliny vodou je exotermické, takže je snadnější vařit a stříkat vodu přidanou do kyseliny než kyselinu přidanou do vody, protože voda má vysokou tepelnou kapacitu a může absorbovat velké množství tepla. Některé silné kyseliny mají také vyšší měrnou hmotnost nebo hustotu než voda. Pokud tedy na kyselinu nanesete vodu, generované teplo je na kyselém povrchu. V této situaci kapalina snadno vře a plivne. Na druhou stranu, pokud nalijete kyselinu na nebo do vody, voda před smícháním stoupne nad kyselinu a obsahuje reakci.
Zředění kyseliny sírové
Kyselina sírová (H2SO4 ) je nejnebezpečnější běžná kyselina k ředění. Částečně je to proto, že tak prudce reaguje s pokožkou a oblečením. Kyselina sírová rychle dehydratuje bílkoviny a sacharidy v pokožce a svalech. Kyselina je mnohem těžší než voda, takže do ní přidaná voda reaguje nejprve s vrchní vrstvou. Vytváří se velké množství tepla, i když jsou kyselina sírová a voda správně smíchány. Smícháním 100 ml koncentrované kyseliny sírové a 100 ml vody při 19 ° C dosáhnete teploty nad 131 ° C (hluboko nad bodem varu vody) za minutu.
Je to hydratační reakce, která generuje všechno to teplo:
H2SO4 + H2O → H3O + + HSO4–
Podobně kyselina sírová snadno odstraňuje vodu z organických molekul a dehydratuje je.
Tipy pro ředění
V obecně platí, že čím vyšší je koncentrace kyseliny, tím větší je větší nárůst tepla a tím vyšší je pravděpodobnost varu a rozstřikování. Při zředění jakékoli koncentrované silné kyseliny buďte velmi opatrní. Vždy noste vhodné ochranné vybavení a pracujte pod digestoří.
Bez ohledu na to, jakou kyselinu ředíte , pamatujte si reakční rychlosti dvojnásobné při každém zvýšení teploty o 10 stupňů Celsia. Takže pokud provádíte sériové ředění kyseliny, zvyšuje se změna varu nebo stříkající kyseliny, protože zásobní roztok je již horký. Existuje několik způsobů, jak se tomu vyhnout. Jedním z nich je ochlazení zásobního roztoku před jeho naředěním. Před provedením ředění můžete nádobu nechat v ledové lázni. Další metodou je nalít horký kyselý roztok na led vyrobený z deionizované vody a poté jej zředit vodou o pokojové teplotě, aby se dosáhlo konečného objemu.
Nakonec moudře vyberte své skleněné nádobí. Erlenmeyerova baňka nebo odměrná baňka je lepší volba než kádinka nebo odměrný válec, protože tvar baňky funguje jako druh stříkajícího štítu (odměrné láhve jsou také notoricky nestabilní a lze je snadno převrhnout).
Tipy nezapomeňte přidat kyselinu do vody
Zde je několik jednoduchých mnemotechnických pomůcek, které vám pomohou zapamatovat si přidání kyseliny do vody:
- AA: Přidat kyselinu
- Acid to Water, like A & W Root Beer
- Drop acid, not water
- Pokud si myslíte, že váš život je příliš klidný, přidejte voda na kyselinu
- Nejprve voda, pak kyselina, jinak nebude klidná
Ředění silných bází
Jako silná kyseliny, silné báze reagují s vodou v exotermické reakci. Stejně jako silné kyseliny mají silné zásady tendenci být korozivní a mohou způsobit chemické a tepelné popáleniny na pokožce. Nejlepší je přidat do vody bazu, stejně jako kyselinu.