👩🏻🔬
Во всех учебниках написано и каждый учитель пытался донести, что нельзя лить воду в кислоту. Если у нас есть концентрированная кислота и нам нужно разбавить её, что мы делаем? Правильно! Осторожно и по каплям добавляем кислоту в стакан с водой 👩🏻🏫 Но мало кто упоминал, почему нужно делать именно так...
Для начала проведём мысленный бунтарский эксперимент💢 Возьмем стаканы с азотной HNO₃, соляной HCl и серной H₂SO₄ кислотами. В каждый из них будем наливать воду и измерять температуру смеси. Разумеется, все кислоты концентрированные. Что наблюдаем? При добавлении воды к азотной кислоте температура незначительно повысилась, стакан слегка нагрелся. Аналогичная ситуация в случае соляной кислоты — раствор стал чуть теплее. Ничего необычного 🤔
И как только мы наливаем воду в стакан с концентрированной серной кислотой, в разные стороны начинают лететь кипящие брызги жидкости, смесь очень сильно нагревается 🤯 Вы только представьте эту жуткую картину — капли концентрированной горячей кислоты попадают на все ближайшие поверхности. Даже отчаянные химики не повторяют таких экспериментов, хотя бы потому что дорожат своими глазами, руками и другими частями тела. Что не так с серной кислотой?
Дело в том, что концентрированная серная кислота очень гигроскопична — она активно присоединяет воду, и в результате этой реакции выделяется много тепла. Поэтому в нашем мысленном эксперименте смесь буквально закипела. Но какая же разница: лить воду в кислоту или кислоту в воду, если в обоих случаях раствор нагреется?
Тут стоит рассмотреть другую характеристику. Плотность серной кислоты почти в два раза больше плотности воды. Значит, кислота тяжелее и всегда будет на дне. Если мы наливаем воду, то она мгновенно закипает на поверхности кислоты и разбрызгивается во все стороны. Как капли воды в горячем масле 💦
Но если мы осторожно будем добавлять серную кислоту к воде, она будет погружаться на дно. Теплота выделяется в том же количестве, но в отличие от первого случая не только на поверхности, а равномерно во всём объеме. Без вскипания и лишних брызг 🙅♀️
Почему с азотной и соляной кислотами всё было не так проблематично? Всё просто — они менее активно реагируют с водой и их концентрированные растворы на самом деле не такие концентрированные. Если серная кислота в лаборатории бывает 98%-ной, то азотная и соляная в основном 65 и 36%-ные соответственно 🧪
Вот почему концентрированную серную кислоту нужно медленно и при постоянном перемешивании добавлять в воду.
Не плюй в серную кислоту, иначе она плюнет в тебя 🥽