Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ θειικού οξέος και νερού;
Μία μέθοδος παρασκευής θειικού οξέος είναι η ενυδάτωση ενός μορίου τριαξειδίου του θείου (έτσι 3 ) με ένα μόριο νερού (H 2 o).Η αντίδραση είναι έτσι 3 #43;H 2 o rarr;H 2 έτσι 4 .Σαφώς, το θειικό οξύ φέρει στενή σύνδεση με το νερό.Επιπλέον, είναι εντελώς διαλυτή στο νερό.Ο συνδυασμός συμπυκνωμένου θειικού οξέος με νερό είναι δυνητικά επικίνδυνο καθώς η αντίδραση μπορεί να είναι βίαιη.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι δύο ουσίες αλληλεπιδρούν mdash;Όχι μόνο μέσω ενός ή δύο μηχανισμών mdash;Αλλά μέσω πλήθους μηχανισμών, κάθε μία προσθήκη σταδιακά στη συνολική απελευθέρωση ενέργειας.
Το καθαρό θειικό οξύ δεν είναι μόνο πολικό.Μπορεί πραγματικά να ιονίζει τον εαυτό του μέσω της μεταφοράς πρωτονίων, μιας διαδικασίας γνωστή ως αυτόματη πρωθυπόλυση.Αυτή η αντίδραση ιονισμού είναι γραμμένη 2 h 2 έτσι 4 rarr;[H 3 So 4 ]
Αυτό το φαινόμενο διευκολύνει το θειικό οξύ και το νερό να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου.Με τον τρόπο αυτό, η ενέργεια με τη μορφή θερμότητας εισέρχεται στο περιβάλλον σύστημα.Στην περίπτωση θειικού οξέος, ένα ή δύο ιόντα υδρογόνου μπορεί να αφήσει το οξύ να συσχετιστεί με κοντινά μόρια νερού.Η γεωμετρία ενός ιόντος υδρονίου είναι πιο συμμετρική από ένα μόριο νερού.Αυτό επιτρέπει την ομοιόμορφη κατανομή φορτίου, προσθέτοντας την απελευθέρωση ενέργειας στο σύστημα όταν συνδυάζονται θειικό οξύ και νερό.2).Τα δύο ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορούν να εγκατασταθούν σε οποιοδήποτε από τα τέσσερα άτομα οξυγόνου.Όπως οι χρεώσεις απωθεί ο ένας τον άλλον και έτσι απελευθερώνουν ενέργεια στο σύστημα εάν μπορούν να ξεφύγουν από τις εξωτερικές περιοχές του ιόντος.Είναι σαφές ότι αυτή η δράση απελευθερώνει ενέργεια ως το αντίστροφο mdash;φέρνοντας σαν χρεώσεις μαζί mdash;παίρνει ενέργεια.Οι υψηλές διηλεκτρικές σταθερές θειικού οξέος και νερού επιτρέπουν υψηλό βαθμό θωράκισης φορτίου όταν συνδυάζονται.Προσθέστε σε αυτή την περαιτέρω σταθεροποίηση που ενεργοποιείται από πρόσθετα στρώματα νερού που περιβάλλουν το εσωτερικό στρώμα που συνδέεται με υδρογόνο. Για τους παραπάνω λόγους, πρέπει να ασκείται φροντίδα κατά τον συνδυασμό συμπυκνωμένου θειικού οξέος και νερού.Το οξύ θα πρέπει να προστεθεί σταδιακά στο νερό που αναδεύεται, παρά το αντίστροφο.Αυτό αποτρέπει την υπερβολική απελευθέρωση θερμότητας, οδηγώντας σε ξαφνική βρασμό με τη βίαιη εκτόξευση οξέος είτε στο δέρμα είτε στα μάτια.Ο συνδυασμός θειικού οξέος και νερού εφαρμόζεται στην κατασκευή λιπασμάτων, την παραγωγή χάλυβα, την λεύκανση του πολτού Kraft και στις μπαταρίες αυτοκινήτων.