Номер 5, страница 72 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Проверьте себя. 7. Кислород, сера и их соединения - номер 5, страница 72.

Условие.

5. При приготовлении раствора серной кислоты

1) необходимо наливать кислоту в воду

2) необходимо наливать воду в кислоту

3) порядок приливания не имеет значения

Решение.

Решение 2.

Решение

Приготовление раствора серной кислоты ($H_2SO_4$) — это сильно экзотермический процесс, то есть он сопровождается выделением большого количества тепла. Поэтому порядок смешивания компонентов имеет решающее значение для безопасности.

Проанализируем предложенные варианты:

1) необходимо наливать кислоту в воду

Этот способ является правильным. Концентрированная серная кислота значительно плотнее воды (плотность концентрированной $H_2SO_4$ около $1.84 \text{ г/см}^3$, а воды - $1 \text{ г/см}^3$). При медленном добавлении кислоты в воду она, как более тяжелая жидкость, опускается на дно и постепенно смешивается с большим объемом растворителя. Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью, что позволяет ей эффективно поглощать выделяющееся тепло, предотвращая опасный локальный перегрев и вскипание раствора. Процесс проходит контролируемо и безопасно.

2) необходимо наливать воду в кислоту

Этот способ категорически запрещён правилами техники безопасности. При добавлении воды в концентрированную кислоту, менее плотная вода остаётся на поверхности. Реакция гидратации происходит очень бурно в тонком слое на границе жидкостей, что приводит к локальному выделению огромного количества тепла. Это тепло мгновенно вскипятит небольшое количество добавленной воды, что вызовет бурное разбрызгивание капель горячей концентрированной кислоты. Это крайне опасно и может привести к серьёзным химическим ожогам.

3) порядок приливания не имеет значения

Это утверждение в корне неверно. Как следует из анализа первых двух пунктов, порядок смешивания имеет критическое значение для обеспечения безопасности при приготовлении раствора серной кислоты.

Для запоминания правильного порядка существует известное мнемоническое правило: "Сначала вода, потом кислота, иначе случится большая беда!".

Ответ: 1) необходимо наливать кислоту в воду.