تفاعل حامض الكبريتيك ومبيض الكلور

مبيض الكلور هو محلول من هيبوكلوريت الصوديوم والماء. ينتج غاز الكلور عند خلط حامض الكبريتيك بمبيض الكلور. هذا التفاعل هو وظيفة للتغيير في الرقم الهيدروجيني للمحلول من القلوية إلى الحمضية مع خصائص الأكسدة القوية لحمض هيبوكلوروس.

الحمض مركب كيميائي يتبرع بأيون الهيدروجين (H +) لمركب آخر. يسمى المركب الذي يستقبل أيون الهيدروجين بالقاعدة. قياس الأس الهيدروجيني العادي للمياه النقية هو 7.0. عندما يذوب مركب حمضي في الماء ، المحلول الناتج لديه درجة حموضة أقل من 7.0. عندما يذوب مركب قاعدي أو قلوي في الماء ، يكون الرقم الهيدروجيني للمحلول أعلى من 7.0.

العامل المؤكسد هو مادة كيميائية ذات صلة قوية بالإلكترونات. في تفاعل الأكسدة والاختزال (أو تفاعل كيميائي الأكسدة) ، يتلقى العامل المؤكسد الإلكترونات بينما يفقد عامل الاختزال الإلكترونات.

هيبوكلوريت الصوديوم (NaClO) هو شكل مستقر من الكلور. يتكون مبيض الكلور المستخدم في المنزل بشكل عام من 3٪ إلى 6٪ هيبوكلوريت الصوديوم ممزوجًا بالماء. تؤدي إضافة هيبوكلوريت الصوديوم إلى الماء إلى تكوين حمض هيبوكلوروس (HOCI) وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH). يمكن التعبير عن صيغة هذا التفاعل على النحو التالي: NaOCl + H2O؟ HOCl + هيدروكسيد الصوديوم. هيدروكسيد الصوديوم هو مادة أساسية تجعل المُبيض المنزلي قلويًا ، برقم هيدروجيني يبلغ حوالي 12.5.

حمض الكبريتيك (H2SO4) سائل لزج عديم اللون والرائحة. حمض الكبريتيك مؤكسد شديد التآكل. عند تخفيفه في محلول مائي ، يتفكك حمض الكبريتيك إلى أنيون هيدروجين (H +) وكبريتات (SO4-2) أنيون. ينتج حمض الكبريتيك في الماء محلولًا شديد الحموضة مع درجة حموضة تختلف وفقًا لنسبة حمض الكبريتيك إلى الماء.

عندما يتم خلط حمض مع هيبوكلوريت الصوديوم ، يتبرع الحمض بجزيء الهيدروجين للمركب ، ليحل محل جزيء الصوديوم (Na) لإنتاج حمض هيبوكلوروس (HClO). ينتج عن خلط حمض الكبريتيك بمحلول هيبوكلوريت الصوديوم محلول من كبريتات الصوديوم (Na2SO4) وحمض هيبوكلوروس.

باستخدام الرمز (aq) لتمثيل المركبات في المحلول ، يمكن التعبير عن الصيغة على النحو التالي: 2NaOCl (aq) + H2SO4 (aq) => Na2SO4 (aq) + 2HClO (aq).

لا يتوقف تفاعل حامض الكبريتيك وهيبوكلوريت الصوديوم مع إنتاج كبريتات الصوديوم وحمض هيبوكلوروس. في المحاليل المائية ، يصل هيبوكلوريت (HClO) والكلور (Cl2) إلى توازن يعتمد على الرقم الهيدروجيني للمحلول. في المحلول الحمضي ، يفضل التوازن الكلور بالطريقة التالية: يتحلل حمض هيبوكلوروس جزئيًا إلى أنيون هيبوكلوريت (OCl؟) وكاتيون الهيدروجين (H +). حمض هيبوكلوروس هو مادة مؤكسدة قوية ، لذا فإن حمض هيبوكلوروس المتبقي في المحلول يؤكسد أنيون هيبوكلوريت ينتج غاز الكلور المهيج والسام (Cl2).