Când amestecați acizi puternici și apă, face o diferență dacă adăugați acid în apă sau apă în acid. Adăugați întotdeauna acid în apă și nu invers.
Dacă adăugați puțină apă la o mulțime de acid concentrat, soluția rezultată este încă concentrată. Reacția de hidratare folosește toată apa (acidul este reactantul limitativ), generând multă căldură. Soluția fierbe violent, scuipând acid concentrat din recipient. Dacă adăugați puțin acid concentrat la o mulțime de apă, apa este reactantul limitativ și soluția rezultată este mai diluată. Aici, tot acidul reacționează, dar există apă suplimentară pentru a absorbi căldura, diminuând șansele de fierbere.
De ce se adaugă acid în apă
Există câțiva factori care îl fac mai bine să adăugați acid în apă. Diluarea acidului cu apă este exotermă, deci este mai ușor să fierbeți și să stropiți apa adăugată la acid decât acidul adăugat la apă, deoarece apa are o capacitate termică ridicată și poate absorbi multă căldură. De asemenea, unii acizi puternici au o greutate specifică sau o densitate mai mare decât apa. Deci, dacă puneți apă peste acid, căldura generată se află la suprafața acidului. În această situație, lichidul fierbe ușor și scuipă. Pe de altă parte, dacă turnați acid deasupra sau în apă, apa crește peste acid înainte de amestecare și conține reacția.
Diluarea acidului sulfuric
Acid sulfuric (H2SO4 ) este cel mai periculos acid comun de diluat. În parte, acest lucru se datorează faptului că reacționează atât de violent cu pielea și îmbrăcămintea. Acidul sulfuric deshidratează rapid proteinele și carbohidrații din piele și mușchi. Acidul este mult mai greu decât apa, astfel încât apa adăugată la acesta reacționează mai întâi cu stratul superior. Se generează multă căldură, chiar și atunci când acidul sulfuric și apa sunt amestecate corespunzător. Amestecarea a 100 ml acid sulfuric concentrat și 100 ml apă la 19 ° C atinge o temperatură peste 131 ° C (cu mult peste punctul de fierbere al apei) în mai puțin de un minut.
Reacția de hidratare este cea care generează toată acea căldură:
H2SO4 + H2O → H3O + + HSO4–
În mod similar, acidul sulfuric îndepărtează ușor apa din moleculele organice, deshidratându-le.
Sfaturi de siguranță pentru diluare
În în general, cu cât este mai mare concentrația acidului, cu atât este mai mare creșterea căldurii și cu atât este mai mare șansa de fierbere și stropire. Aveți grijă să diluați orice acid puternic concentrat. Purtați întotdeauna echipament de siguranță adecvat și lucrați sub o capotă.
Indiferent de acidul pe care îl diluați , amintiți-vă viteza de reacție dublă pentru fiecare creștere a temperaturii de 10 grade Celsius. Deci, dacă faceți o diluție în serie a unui acid, schimbarea fierberii sau a stropirii acidului crește deoarece soluția stoc este deja fierbinte. Există câteva modalități de a evita acest lucru. Una este să răcească soluția stoc înainte de a o dilua. Puteți odihni recipientul într-o baie de gheață înainte de a face diluarea. O altă metodă constă în turnarea soluției de acid fierbinte peste gheață făcută din apă deionizată și apoi diluarea acesteia cu apă la temperatura camerei pentru a ajunge la volumul final.
În cele din urmă, alegeți sticla cu înțelepciune. Un balon Erlenmeyer sau un balon volumetric este o alegere mai bună decât un pahar sau un cilindru gradat, deoarece forma balonului acționează ca un fel de scut de stropire (de asemenea, cilindrii gradați sunt notorii instabili și ușor de răsturnat).
Sfaturi să nu uitați să adăugați acid în apă
Iată câteva dispozitive mnemonice ușoare pentru a vă ajuta să vă amintiți să adăugați acid în apă:
- AA: Adăugați acid
- Acid în apă, cum ar fi A & Bere Root
- Picură acid, nu apă
- Dacă crezi că viața ta este prea placută, adaugă apa până la acid
- Mai întâi apa, apoi acidul, altfel nu va fi placid
Diluarea bazelor puternice
Ca puternic acizii, bazele puternice reacționează cu apa într-o reacție exotermă. De asemenea, la fel ca acizii puternici, bazele puternice tind să fie corozive și capabile să provoace arsuri chimice și termice pe piele. Cel mai bine este să adăugați bază la apă, așa cum ați face acid.