Apa hubungan antara asam sulfat dan air?
Salah satu metode persiapan asam sulfat adalah dengan melembabkan molekul sulfur trioksida (jadi 3 ) dengan molekul air (H 2 O).Reaksinya begitu 3 #43;H 2 o rarr;H 2 jadi 4 .Jelas, asam sulfat memiliki hubungan dekat dengan air;Selain itu, benar -benar larut dalam air.Menggabungkan asam sulfat pekat dengan air berpotensi berbahaya karena reaksinya bisa keras.Ini karena kedua zat berinteraksi mdash;tidak hanya melalui satu atau dua mekanisme mdash;Tetapi melalui sejumlah mekanisme, masing -masing menambahkan secara bertahap ke pelepasan energi total.
Asam sulfat murni bukan hanya kutub;Ini benar-benar dapat mengionisasi sendiri melalui transfer proton, suatu proses yang dikenal sebagai protolisis otomatis.Reaksi ionisasi ini ditulis 2 H 2 jadi 4 rarr;[H 3 jadi 4 ] #43; [HSO 4 ] #45; .Fenomena ini memudahkan asam sulfat dan air untuk membentuk ikatan hidrogen.Dengan demikian, energi dalam bentuk panas memasuki sistem di sekitarnya.
Di mana pun ada atom hidrogen, nitrogen, oksigen dan fluor yang tersedia untuk melakukannya, ikatan lemah yang disebut ikatan hidrogen dapat terbentuk.Dalam kasus asam sulfat, satu atau dua ion hidrogen dapat meninggalkan asam menjadi terkait dengan molekul air di dekatnya.Ion hidronium bermuatan positif seperti itu (H 3 o #43; ) dengan mudah terbentuk karena atom oksigen molekul air menawarkan lingkungan yang kaya elektron yang ditarik oleh ion hidrogen.Geometri ion hidronium lebih simetris daripada molekul air.Ini memungkinkan distribusi muatan yang seragam, menambah pelepasan energi ke dalam sistem ketika asam sulfat dan air digabungkan.
4 yang lain adalah pembentukan ganda (jadi 4 #45; 2 ).Dua elektron bebas dapat mengambil tempat tinggal di salah satu dari empat atom oksigen.Seperti tuduhan saling mengusir, dan dengan demikian melepaskan energi ke sistem jika mereka dapat melarikan diri ke daerah luar ion;Jelas bahwa tindakan ini melepaskan energi sebagai terbalik mdash;menyatukan biaya bersama mdash;mengambil energi.Konstanta dielektrik tinggi asam sulfat dan air memungkinkan pelindung muatan tingkat tinggi saat digabungkan.Tambahkan ke stabilisasi lebih lanjut yang dimungkinkan oleh lapisan air tambahan yang mengelilingi lapisan terikat hidrogen terdalam. Untuk alasan di atas, perawatan harus dilakukan saat menggabungkan asam sulfat dan air yang terkonsentrasi.Asam harus ditambahkan secara bertahap ke air yang diaduk, bukan sebaliknya.Ini mencegah pelepasan panas yang berlebihan, menyebabkan mendidih tiba -tiba dengan ejeksi asam yang keras baik ke kulit atau ke mata.Kombinasi asam sulfat dan air diterapkan dalam pembuatan pupuk, produksi baja, pemutihan bubur kraft dan dalam baterai otomotif.