Неправильное смешивание концентрированной серной кислоты с водой (как это выглядит на практике). Если лить кислоту в воду – получится раствор, а если лить воду в кислоту – возможен взрыв! Нельзя наливать воду в кислоту

При смешивании концентрированной серной кислоты и воды выделяется много тепла. Для химика этот факт очень важен, поскольку и в лаборатории, и в промышленности часто приходится готовить разбавленные растворы серной кислоты. Для этого нужно смешивать концентрированную серную кислоту с водой - не всегда, но часто.

Как смешать концентрированную серную кислоту и воду ?

Во всех учебниках и практикумах настоятельно рекомендуют лить серную кислоту в воду (тонкой струйкой и при хорошем перемешивании) - а не наоборот: нельзя лить воду в концентрированную серную кислоту!

Почему? Серная кислота более тяжелая, чем вода.

Если лить кислоту тонкой струйкой в воду, то кислота опустится на дно. Тепло, которое выделится при смешивании, рассеется - пойдет на нагрев всей массы раствора, поскольку над слоем кислоты, которая опустилась на дно сосуда, расположено большое количество воды.

Тепло рассеется, раствор нагреется - и ничего плохого не произойдет, особенно, если в процессе добавлении кислоты к воде жидкость хорошо перемешивать.

А что будет, если сделать неправильно , - в концентрированную серную кислоту добавить воду? Когда первые порции воды попадут в серную кислоту, они останутся на поверхности (поскольку вода легче, чем концентрированная серная кислота). Выделится много тепла, которое пойдет на нагрев маленького количества воды.

Вода резко вскипит, в результате полетят брызги серной кислоты и образуется едкий аэрозоль. Эффект может быть примерно такой, как при добавлении воды на горячую сковородку с маслом. Брызги серной кислоты могут попасть в глаза, на кожу и одежду. Аэрозоль серной кислоты не только очень неприятен при вдыхании, но и опасен для легких.

Если стекло не термостойкое - сосуд может треснуть.

Чтобы это правило было легче запомнить, придумывают специальные стишки вроде:

"Сначала вода, а потом кислота - иначе случиться большая беда!".

Используют также специальные фразы для запоминания - "мемы", например:

"Чай с лимоном".

Книги - хорошо, но решил заснять, как выглядит результат неправильного смешивания концентрированной серной кислоты и воды на практике.

Разумеется, со всеми мерами предосторожности: начиная от защитных очков, заканчивая использованием небольших количеств веществ.

Провел несколько экспериментов - я пробовал смешивать серную кислоту с водой (и правильно, и неправильно). Во обоих случаях наблюдался лишь сильный разогрев. А закипания, разбрызгивания, и подобного не происходило.

Для примера, опишу один из экспериментов, проведенный в пробирке. Концентрированной серной кислоты взял 20 мл, воды 5 мл. Обе жидкости комнатной температуры.

Начал добавлять к серной кислоте воду. Вода закипела лишь в момент, когда приливал первые порции воды к кислоте. Новые порции воды погасили кипение. Едкий аэрозоль полетел (к этому я был не готов, пришлось на несколько секунд отойти). Попробовал перемешать алюминиевой проволочкой (то, что было под рукой). Эффекта ноль. Измерил температуру термометром. Оказалось 80 градусов по Цельсию. Эксперимент удался едва ли.

Новый эксперимент провел в колбе: чтобы поверхность соприкосновения двух жидкостей была максимальной (это обеспечит более резкое выделение тепла), а толщина слоя воды над серной кислотой - минимальной. Воду добавлял не всю сразу, а небольшими порциями (чтобы тепло пошло на кипение воды, а не на нагрев всей массы воды).

Итак, в коническую колбу налил около 10-15 мл концентрированной серной кислоты. Воды использовал около 10 мл.

Пока готовился к опыту, кислота под палящим солнцем разогрелась до 36-37 градусов (что градусов на 20 выше, чем начальная температура кислоты в прошлом опыте). Вода в пробирке тоже слегка нагрелась, но не так сильно. Думаю, это сыграло большую роль в успехе опыта.

При добавлении основной порции воды в серную кислоту заметно летели брызги и едкий аэрозоль. К счастью, их сносило ветром, который дул с моей стороны, поэтому я даже ничего не ощутил.

В итоге, температура в пробирке поднялась выше 100 градусов!

Какие можно сделать выводы? Если нарушить правило, что нельзя добавлять воду к концентрированной серной кислоте , разбрызгивание происходит не всегда, но оно возможно - особенно, когда вода и кислота теплые. Особенно - если добавлять воду медленно, небольшими порциями и в широкой посуде.

При работе с бОльшими количествами воды и кислоты вероятность резкого разогрева и разбрызгивания возрастает (напоминаю: мы взяли всего несколько миллилитров).

Опыт, который демонстрирует, что нельзя добавлять воду в концентрированную серную кислоту , описан в практикуме авторов Рипан и Четяну .

Приведу цитату:

Если в концентрированную серную кислоту наливать воду, то первые капли воды, попавшие в нее, моментально превращаются в пар и из сосуда вылетают брызги жидкости. Это происходит по той причине, что вода, обладая небольшим удельным весом, не погружается в кислоту, а кислота ввиду малой теплоемкости не поглощает выделившейся теплоты. При вливании горячей воды наблюдается более сильное разбрызгивание серной кислоты.

Опыт . Смешивание воды с концентрированной Н 2 SO 4 . Стаканчик с концентрированной серной кислотой ставят на дно большого стакана, прикрытого воронкой. Теплую воду вливают при помощи пипетки (рис. 161). При вливании горячей воды внутренние стенки большого стакана и воронки моментально покрываются брызгами жидкости.

Рис. 161

За неимением стеклянной воронки можно воспользоваться картонной, внутрь которой вводят пипетку с водой.

Если в стакан с водой приливать по каплям или тонкой струей концентрированную серную кислоту, то можно заметить, как более тяжелая серная кислота опускается на дно стакана.

При смешивании концентрированной Н 2 SO 4 со льдом можно одновременно наблюдать два явления: гидратацию кислоты, сопровождающуюся выделением тепла, и плавление льда, сопровождающееся поглощением тепла. Поэтому в результате смешивания можно наблюдать либо повышение, либо понижение температуры. Так, при смешивании 1 кг льда с 4 кг кислоты температура повышается почти до 100°, а при смешивании 4 кг льда с 1 кг кислоты температура снижается почти до -20°.

Как смешать два жидких вещества? Например, какую-нибудь кислоту и воду? Казалось бы эта задача из серии «дважды два – четыре». Что может быть проще: слить две жидкости вместе, в какой-нибудь подходящей емкости, и все дела! Или влить одну жидкость в емкость, где уже находится другая. Увы, это та самая простота, которая, по меткому народному выражению, хуже воровства. Поскольку дело может закончиться крайне печально!

Инструкция

Имеется две емкости, в одной из них содержится концентрированная серная кислота, в другой – вода. Как их правильно смешать? Лить кислоту в воду или, наоборот, воду в кислоту? Ценой неверного решения в теории может стать низкая оценка, а на практике - в лучшем случае, сильный ожог.

Почему? А потому, что концентрированная серная кислота, во-первых, гораздо плотнее воды, а во-вторых, чрезвычайно гигроскопична. Иными словами, она активно поглощает воду. В-третьих, это поглощение сопровождается выделением большого количества тепла.

Если в емкость с концентрированной серной кислотой начнут приливать воду, первые же порции воды «растекутся» по поверхности кислоты (поскольку вода гораздо менее плотная), и кислота начнет жадно поглощать ее, выделяя тепло. А этого тепла будет так много, что вода буквально «вскипит» и брызги полетят во все стороны. Естественно, не миновав незадачливого экспериментатора. Обжечься и «чистым» кипятком не очень приятно, а если учесть, что в водяных брызгах наверняка будет еще кислота. Перспектива становится совсем невеселой!

Именно поэтому многие поколения учителей-химиков заставляли своих учеников буквально зазубривать правило: «Сначала вода, потом – кислота! Иначе случится большая беда!» Концентрированную серную кислоту следует добавлять в воду, маленькими порциями, при перемешивании. Вот тогда вышеописанная неприятная ситуация не произойдет.

Резонный вопрос: с серной-то кислотой понятно, а как быть с другими кислотами? Как правильно смешивать их с водой? В каком порядке? Необходимо знать плотность кислоты. Если она плотнее воды, например, концентрированная азотная, ее точно так же, как серную, следует приливать в воду, соблюдая вышеуказанные условия (понемногу, при перемешивании). Ну, а если плотность кислоты очень незначительно отличается от плотности воды, как в случае с уксусной кислотой, тут уж без разницы.

Инструкция

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Все интересное

Повышенное внимание и осторожность, а также соблюдение особых мер безопасности - необходимое условие при работе с кислотами. К работе с кислотами допускаются лица, достигшие 18 лет, при этом обязательным условием является прохождение курса…

Сернистая кислота - это неорганическая кислота средней силы. Из-за неустойчивости нельзя приготовить ее водный раствор с концентрацией более 6%, иначе она начнет распадаться на серный ангидрид и воду. Химические свойства сернистой кислотыСернистая…

Серная кислота - маслянистая бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Относится к сильным кислотам и растворяется в воде в любых соотношениях. Имеет колоссальное применение в промышленности. Серная кислота - довольно тяжелая жидкость, ее плотность…

Серная кислота по физическим свойствам – тяжелая маслянистая жидкость. Она не имеет запаха и цвета, гигроскопична, хорошо растворяется в воде. Раствор с содержанием H2SO4 менее 70% обычно называют разбавленной серной кислотой, более 70% –…

Хлористоводородная (соляная, HCl) кислота – это бесцветная, очень едкая и ядовитая жидкость, раствор хлорного водорода в воде. При сильной концентрации (38% от общей массы при температуре 20оС окружающей среды) - «дымится», туман и пары…

Серная кислота имеет химическую формулу H2SO4. Это тяжелая маслянистая жидкость, бесцветная или с желтоватым оттенком, который ей придают примеси ионов металлов, например, железа. Серная кислота очень гигроскопична, легко поглощает водяные пары.…

Серная кислота входит в пятерку самых сильных кислот. Необходимость в нейтрализации этой кислоты возникает, в частности, в случае ее утечки и при возникновении угрозы отравления ей. Инструкция 1Молекула серной кислоты состоит из двух атомов…

С давних времен, объясняя, как смешивать концентрированную серную кислоту с водой, учителя заставляли учеников запоминать правило: «Сначала вода, потом – кислота!» Дело в том, что если поступить наоборот, первые же порции более легкой…

Серная кислота, имеющая химическую формулу H2SO4, представляет собою тяжелую, плотную жидкость маслянистой консистенции. Очень гигроскопична, легко смешивается с водой, при этом обязательно следует лить кислоту в воду, ни в коем случае не наоборот.…

В любом автомобиле есть источник тока, этим источником является аккумулятор. Т. к. аккумулятор – это элемент многоразового использования, то его можно подзаряжать и менять в нем электролит. Раньше, в автомобилях применялись как кислотные, так и…

Сульфаты железа – это неорганические химические вещества, они делятся на разновидности. Существует двухвалентный сульфат железа(2) и трехвалентный сульфат железа(3). Есть много способов получения этих сернокислых солей. Вам понадобитсяЖелезо,…

Что происходит, если кислоту соединить с какой-либо солью? Ответ на этот вопрос зависит от того, какая это кислота и какая соль. Химическая реакция (то есть превращение веществ, сопровождающееся изменением их состава) между кислотой и солью может…

Для безопасности и простоты применения рекомендуется покупать максимально разбавленную кислоту, но иногда ее приходится разбавлять еще больше в домашних условиях. Не забудьте о защитных средствах для тела и лица, поскольку концентрированные кислоты вызывают сильные химические ожоги. Чтобы рассчитать необходимое количество кислоты и воды, вам нужно будет знать молярность (М) кислоты и молярность раствора, который вам нужно получить.

Шаги

Как рассчитать формулу

Изучите то, что у вас уже есть. Найдите обозначение концентрации кислоты на упаковке или в описании задачи. Обычно это значение указывают как молярность, или молярную концентрацию (кратко - М). Например, в кислоте 6М содержится 6 молей молекул кислоты на литр. Назовем эту начальную концентрацию C 1 .

В формуле также будет использоваться значение V 1 . Это объем кислоты, которую мы будем добавлять к воде. Скорее всего, нам не потребуется вся бутылка кислоты, хотя мы еще не знаем точное количество.

Решите, каким должен быть результат. Требуемая концентрация и объем кислоты обычно указываются в тексте задачи по химии. Например, нам нужно развести кислоту до значения 2M, и нам потребуется 0.5 литра воды. Обозначим требуемую концентрацию как C 2 , а требуемый объем - как V 2 .
- Если вам даны другие единицы, для начала переведите их в единицы молярности (моль на литр) и литры.
- Если вы не знаете, какая нужна концентрация или объем кислоты, спросите у учителя или человека, хорошо разбирающегося в химии.
Напишите формулу для расчета концентрации. Каждый раз при разведении кислоты вы будете пользоваться следующей формулой: C 1 V 1 = C 2 V 2 . Это означает, что первоначальная концентрация раствора, умноженная на его объем, равняется концентрации разведенного раствора, умноженной на его объем. Мы знаем, что это соответствует действительности, поскольку концентрация, умноженная на объем, равняется общему количеству кислоты, а общее количество кислоты будет оставаться неизменным.
- Используя данные из примера, запишем эту формулу как (6M)(V 1)=(2M)(0.5L) .
Решите уравнение V 1 . Значение V 1 скажет нам, сколько нам нужно концентрированной кислоты, чтобы получить желаемую концентрацию и объем. Перепишем формулу как V 1 =(C 2 V 2)/(C 1) , затем подставим известные числа.
- В нашем примере получится V 1 =((2M)(0.5L))/(6M). Это равняется приблизительно 167 миллилитрам.
Рассчитайте необходимое количество воды. Зная V 1 , то есть имеющийся объем кислоты, и V 2 , то есть количество раствора, которое у вас получится, можно с легкостью рассчитать, сколько воды вам потребуется. V 2 - V 1 = необходимый объем воды.
- В нашем случае мы хотим получить 0.167 литров кислоты на 0.5 литра воды. Нам потребуется 0.5 литра - 0.167 литров = 0.333 литра, то есть 333 миллилитра.
Наденьте защитные очки, перчатки и халат. Вам потребуются специальные очки, которые закроют глаза и по бокам. Чтобы не обжечь кожу и не прожечь одежду, наденьте перчатки и халат либо передник.

Работайте в хорошо проветриваемом помещении. По возможности работайте под включенной вытяжкой - это не даст парам кислоты навредить вам и окружающим предметам. Если у вас нет вытяжки, откройте все окна и двери либо включите вентилятор.

Выясните, где находится источник проточной воды. Если кислота попадет в глаза или на кожу, вам нужно будет промыть пострадавший участок под прохладной проточной водой 15-20 минут. Не приступайте к работе, пока не выясните, где находится ближайшая раковина.
- Промывая глаза, держите их открытыми. Смотрите вверх, вниз, в стороны, чтобы глаза промылись со всех сторон.
Знайте, что делать, если прольете кислоту. Можно купить специальный набор для сбора разлитой кислоты, в который будет входить все необходимое, или приобрести нейтрализаторы и абсорбенты отдельно. Процесс, описанный ниже, применим к соляной, серной, азотной и фосфорной кислотам. Прочие кислоты могут требовать другого обращения.
- Проветрите помещение, открыв окна и двери и включив вытяжку и вентилятор.
- Нанесите немного карбоната натрия (соды), бикарбоната натрия или карбоната кальция на внешние края лужи, не допуская расплескивания кислоты.
- Постепенно засыпайте всю лужу к центру, пока не покроете ее нейтрализующим веществом целиком.
- Тщательно перемешайте пластиковой палочкой. Проверьте значение pH лужи лакмусовой бумажкой. Добавьте еще нейтрализующего вещества, если это значение превышает 6-8, а затем промойте это место большим количеством воды.

Как разбавить кислоту

Охладите воду с помощью люда. Это нужно делать только в том случае, если вы будете работать с кислотами в большой концентрации, к примеру, с серной кислотой 18М или с соляной кислотой 12M. Налейте воду в емкость, поставьте емкость на лед минимум на 20 минут.
- Чаще всего достаточно воды комнатной температуры.
Налейте дистиллированную воду в большую колбу. Для задач, требующих предельной точности (например, для титриметрического анализа), используйте мерную колбу. Для всех остальных целей подойдет обычная коническая колба. В емкость должен поместиться весь требуемый объем жидкости, а также должно остаться место, чтобы жидкость не расплескалась.
- Если вместительность емкости известна, нет необходимости точно отмерять количество воды.
Добавьте небольшое количество кислоты. Если вы работаете с маленьким количеством воды, воспользуйтесь градуированной или измерительной пипеткой с резиновым наконечником. Если объем большой, вставьте в колбу воронку и небольшими порциями аккуратно перелейте кислоту пипеткой.
- Не используйте в химической лаборатории пипетки, в которых воздух нужно втягивать ртом.
Дайте раствору остыть. Сильные кислоты могут выделять большое количество тепла при контакте с водой. Если кислота концентрированная, раствор может начать бурлить и брызгаться, а также вырабатывать ядовитые пары. Если вы столкнетесь с этим, начните добавлять кислоту еще меньшими порциями или охлаждать воду на льду.

Оставшуюся кислоту влейте маленькими порциями. Между порциями давайте раствору охладиться, особенно если почувствуете тепло или заметите пары и брызги. Продолжайте добавлять кислоту до тех пор, пока она не закончится.
- Нужное количество было рассчитано выше как V 1 .
Размешайте раствор. Лучше всего перемешивать жидкость после каждого добавления кислоты. Если колба не позволяет этого, перемешайте раствор в конце, когда достанете воронку.

Уберите кислоту и промойте инструменты. Перелейте полученный раствор в подписанную емкость, желательно - в стеклянную бутылку, покрытую пластиком, и уберите в безопасное место. Промойте колбу, воронку, палочку для помешивания, пипетку и/или мерную колбу, чтобы избавиться от остатков кислоты.

В разделе на вопрос Что произойдет если кислоту налить в воду, и наоборот если воду в кислоту заданный автором Профайл удалён лучший ответ это Нужно наливать серную кислоту в воду тогда все будет ОК.
А если наоборот... то как минимум разорвет пробирку, а как максимум - тебе будет больно, когда начнет кис-та брызгать и обжигать тебя.
вода легче серной кислоты. Температура плавления равна 10,37 °С при теплоте плавления 10,5 кДж/моль. Это много. - если вливать воду в серную кислоту, то вода закипит в процессе вливания и начнет разбрызгиваться.

Ответ от Дёминов Анатолий [гуру]
Начинает кипеть и брызгаться...

Ответ от электросварщик [гуру]
реакция))) но при наливании воды в кислоту лучше близко не стоять и не вдыхать и глазки туды не засовывать.... перами обозжет

Ответ от Невроз [гуру]
слышали такое выражение кислота ходит в гости...

Ответ от Колосовые [гуру]
слабый раствор кислоты либо воды... =))

Ответ от Їерчилль [гуру]
Второе можно производить только в комбинезоне химзащиты.

Ответ от Анатолий Подплетний [гуру]
В первом случае-кислота тяжелее и сразу уходит на дно остается только помешать и будет элекролит! А во втором случае легкая вода начнет разбрызгивать и повыжигает глаза если нет очков!!

Ответ от ****** [гуру]
То ли будешь зрячая - то ли наоборот! Воду в кислоту - НЕЛЬЗЯ КАТЕГОРИЧЕСКИ! Выброс в виде брызг - глаза - лицо - ожоги -слепота - потеря красоты - инвалид по дурости!!

Ответ от Михаил Бармин [гуру]
Диссоциация (растворение происходит с выделением большого количества тепла. На до вливать вещество с большей плотностью в вещество с меньше плотностью, что приведет к лучшему перемешиванию и меньшей скорости, иначе ВЫБРОС раствора и ПОРАЖЕНИЕ ГЛАЗ!!

Ответ от Ира Юшинова [новичек]
Смотря какую кислоту. В случае с азотной и соляной ничего страшного не произойдет, кислоты просто нагреются. Соляная нагреется сильнее. В случае с серной реакция будет идти с большим выделением тепла. В первом случае серная кислота опустится на дно, так у воды меньшая плотность и реакция будет проходить безопасно. Во втором случае реакция будет проходить на поверхности с большим выделением тепла. Похожее происходит, когда на раскаленную сковородку капнуть воды. Но в конце концов кислота поглотит воду.

Категории

Популярное