Номер 2, страница 126 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Решение

Разбавление серной кислоты ($H_2SO_4$) водой — это сильно экзотермический процесс, то есть он сопровождается выделением большого количества теплоты. Причина, по которой категорически запрещено приливать воду в концентрированную серную кислоту, заключается в сочетании нескольких физико-химических факторов.

Во-первых, разница в плотности. Концентрированная серная кислота ($ \rho \approx 1.84 \text{ г/см}^3 $) почти в два раза плотнее воды ($ \rho \approx 1.00 \text{ г/см}^3 $). Поэтому, если приливать воду в кислоту, она, как менее плотная жидкость, останется на поверхности, образуя отдельный слой и не смешиваясь с основной массой кислоты.

Во-вторых, локальный перегрев и вскипание. Реакция гидратации (взаимодействия с водой) происходит очень бурно именно на границе двух слоев. Вся выделяющаяся теплота концентрируется в этом небольшом объеме добавленной воды. Теплоемкость серной кислоты значительно ниже теплоемкости воды, поэтому выделяющаяся энергия быстро нагревает небольшой объем воды до температуры кипения (100 °C).

В-третьих, опасность разбрызгивания. Вскипание воды носит взрывной характер. Образующийся пар с силой выбрасывает из сосуда брызги горячей концентрированной кислоты. Попадание этих брызг на кожу, в глаза или на одежду вызывает тяжелейшие химические ожоги.

Поэтому существует единственно верное правило безопасности: для разбавления серной кислоты необходимо медленно и осторожно, тонкой струйкой, при постоянном перемешивании, приливать кислоту в воду (а не наоборот). В этом случае более плотная кислота сразу опускается на дно и равномерно распределяется в большом объеме воды. Вода, обладая высокой теплоемкостью, поглощает выделяющееся тепло, и раствор нагревается постепенно и равномерно, без опасного вскипания.

Ответ: Нельзя приливать воду в серную кислоту, потому что растворение кислоты в воде — сильно экзотермический процесс. Вода легче кислоты, поэтому она останется на поверхности, где от выделившегося тепла мгновенно вскипит, что приведет к опасному разбрызгиванию горячей концентрированной кислоты.