Mối liên hệ giữa axit sunfuric và nước là gì?
Một phương pháp chuẩn bị axit sunfuric là bằng cách hydrat hóa một phân tử lưu huỳnh trioxide (vì vậy
3) với một phân tử nước (H 2 O).Phản ứng là rất 3 #43;H 2 O Rarr;H 2 SO 4.Rõ ràng, axit sunfuric mang kết nối chặt chẽ với nước;Ngoài ra, nó hoàn toàn hòa tan trong nước.Kết hợp axit sunfuric đậm đặc với nước có khả năng nguy hiểm vì phản ứng có thể là bạo lực.Điều này là do hai chất tương tác mdash;không chỉ thông qua một hoặc hai cơ chế mdash;Nhưng thông qua một loạt các cơ chế, mỗi cơ chế thêm vào việc giải phóng tổng năng lượng. axit sunfuric tinh khiết không chỉ là cực;Nó thực sự có thể tự ion hóa thông qua chuyển proton, một quá trình được gọi là tự động bảo vệ.Phản ứng ion hóa này được viết 2 h 2 Vì vậy, 4 rarr;[H 3
SO 4] #43; [HSO 4 ] #45; .Hiện tượng này giúp dễ dàng hơn axit sunfuric và nước hình thành liên kết hydro.Khi làm như vậy, năng lượng ở dạng nhiệt đi vào hệ thống xung quanh. Bất cứ nơi nào có các nguyên tử hydro, nitơ, oxy và fluorine có sẵn để làm như vậy, các liên kết yếu gọi là liên kết hydro có thể hình thành.Trong trường hợp axit sunfuric, một hoặc hai ion hydro có thể khiến axit trở nên liên quan đến các phân tử nước gần đó.Các ion hydronium tích điện dương như vậy (H 3 O #43;) dễ dàng hình thành vì các nguyên tử oxy của các phân tử nước cung cấp môi trường giàu electron mà các ion hydro được vẽ.Hình dạng của ion hydronium đối xứng hơn một phân tử nước.Điều này cho phép phân phối điện tích đồng nhất, thêm vào việc giải phóng năng lượng vào hệ thống khi axit sunfuric và nước được kết hợp.; 2).Hai electron miễn phí có thể cư trú trên bất kỳ trong bốn nguyên tử oxy.Giống như các khoản phí đẩy nhau, và do đó giải phóng năng lượng cho hệ thống nếu chúng có thể thoát ra các vùng bên ngoài của ion;Rõ ràng là hành động này giải phóng năng lượng dưới dạng đảo ngược mdash;mang lại những khoản phí như nhau mdash;lấy năng lượng.Các hằng số điện môi cao của axit sunfuric và nước cho phép che chắn điện tích cao khi chúng được kết hợp.Thêm vào sự ổn định hơn nữa được kích hoạt bởi các lớp nước bổ sung xung quanh lớp liên kết hydro trong cùng.Axit nên được thêm vào dần dần vào nước được khuấy, thay vì cách khác.Điều này ngăn chặn sự giải phóng nhiệt quá mức, dẫn đến sự sôi đột ngột với sự phóng axit dữ dội lên da hoặc vào mắt.Sự kết hợp của axit sunfuric và nước được áp dụng trong sản xuất phân bón, sản xuất thép, tẩy trắng bột kraft và trong pin ô tô.