Wenn Sie starke Säuren und Wasser mischen, spielt es eine Rolle, ob Sie Wasser oder Wasser mit Säure versetzen Acid. Fügen Sie dem Wasser immer Säure hinzu und nicht umgekehrt.
Wenn Sie viel konzentrierter Säure etwas Wasser hinzufügen, ist die resultierende Lösung immer noch konzentriert. Die Hydratationsreaktion verbraucht das gesamte Wasser (Säure ist der limitierende Reaktant) und erzeugt viel Wärme. Die Lösung kocht heftig und spuckt konzentrierte Säure aus ihrem Behälter. Wenn Sie viel Wasser mit etwas konzentrierter Säure versetzen, ist Wasser der limitierende Reaktant und die resultierende Lösung ist verdünnter. Hier reagiert die gesamte Säure, aber es gibt zusätzliches Wasser, um die Wärme zu absorbieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Kochens verringert wird.
Warum dem Wasser Säure hinzufügen
Es gibt einige Faktoren, die es ausmachen besser Säure zu Wasser hinzufügen. Das Verdünnen von Säure mit Wasser ist exotherm, daher ist es einfacher, der Säure zugesetztes Wasser zu kochen und zu spritzen als der Wasser zugesetzten Säure, da Wasser eine hohe Wärmekapazität hat und viel Wärme absorbieren kann. Einige starke Säuren haben auch ein höheres spezifisches Gewicht oder eine höhere Dichte als Wasser. Wenn Sie also Wasser auf Säure geben, befindet sich die erzeugte Wärme an der Säureoberfläche. In dieser Situation kocht die Flüssigkeit leicht und spuckt aus. Wenn Sie dagegen Säure auf oder in Wasser gießen, steigt das Wasser vor dem Mischen über die Säure und enthält die Reaktion.
Verdünnen von Schwefelsäure
Schwefelsäure (H2SO4 ) ist die gefährlichste zu verdünnende Säure. Dies liegt zum Teil daran, dass es so heftig auf Haut und Kleidung reagiert. Schwefelsäure entwässert schnell Proteine und Kohlenhydrate in Haut und Muskeln. Die Säure ist viel schwerer als Wasser, daher reagiert das hinzugefügte Wasser zuerst mit der obersten Schicht. Es wird viel Wärme erzeugt, selbst wenn Schwefelsäure und Wasser richtig gemischt werden. Das Mischen von 100 ml konzentrierter Schwefelsäure und 100 ml Wasser bei 19 ° C erreicht in weniger als einer Minute eine Temperatur über 131 ° C (weit über den Siedepunkt von Wasser hinaus).
Es ist die Hydratationsreaktion, die erzeugt wird all diese Wärme:
H2SO4 + H2O → H3O + + HSO4–
In ähnlicher Weise entfernt Schwefelsäure leicht Wasser von organischen Molekülen und entwässert sie.
Sicherheitstipps für die Verdünnung
In Je höher die Konzentration der Säure ist, desto größer ist im Allgemeinen der Wärmeanstieg und desto höher ist die Wahrscheinlichkeit des Kochens und Spritzens. Verdünnen Sie konzentrierte starke Säure äußerst vorsichtig. Tragen Sie immer die richtige Sicherheitsausrüstung und arbeiten Sie unter einem Abzug.
Egal welche Säure Sie verdünnen Denken Sie daran, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeiten bei jedem Temperaturanstieg um 10 Grad Celsius verdoppeln. Wenn Sie also eine serielle Verdünnung einer Säure vornehmen, nimmt die Änderung des Kochens oder Spritzens der Säure zu, da die Stammlösung bereits heiß ist. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu vermeiden. Eine besteht darin, die Stammlösung vor dem Verdünnen abzukühlen. Sie können den Behälter in einem Eisbad ruhen lassen, bevor Sie die Verdünnung vornehmen. Eine andere Methode besteht darin, die heiße Säurelösung über Eis aus entionisiertem Wasser zu gießen und es dann mit Wasser von Raumtemperatur zu verdünnen, um das endgültige Volumen zu erreichen.
Wählen Sie schließlich Ihre Glaswaren mit Bedacht aus. Ein Erlenmeyerkolben oder Messkolben ist die bessere Wahl als ein Becher oder Messzylinder, da die Kolbenform als eine Art Spritzschutz fungiert (auch Messzylinder sind notorisch instabil und leicht umkippbar).
Tipps Denken Sie daran, dem Wasser Säure hinzuzufügen.
Hier sind einige einfache Gedächtnisstützen, mit denen Sie daran denken können, dem Wasser Säure hinzuzufügen:
- AA: Säure hinzufügen
- Säure zu Wasser, wie A & W Wurzelbier
- Tropfen Säure, nicht Wasser
- Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihr Leben zu ruhig ist, fügen Sie hinzu das Wasser zur Säure
- Zuerst das Wasser, dann die Säure, sonst wird es nicht ruhig
Starke Basen verdünnen
Wie stark Säuren, starke Basen reagieren mit Wasser in einer exothermen Reaktion. Ebenso wie die starken Säuren neigen starke Basen dazu, ätzend zu sein und chemische und thermische Verbrennungen auf der Haut zu verursachen. Es ist am besten, dem Wasser Base hinzuzufügen, genau wie Sie es mit Säure tun würden.