Αντίδραση θειικού οξέος και λευκαντικού χλωρίου

Το χλωρίνη είναι ένα διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου και νερού. Το αέριο χλώριο παράγεται όταν το θειικό οξύ αναμιγνύεται με χλωρίνη. Αυτή η αντίδραση είναι συνάρτηση της μεταβολής του ρΗ του διαλύματος από αλκαλικό σε όξινο σε συνδυασμό με τις ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες του υποχλωριώδους οξέος.

Ένα οξύ είναι μια χημική ένωση που δίνει ένα ιόν υδρογόνου (Η +) σε μια άλλη ένωση. Η ένωση που δέχεται το ιόν υδρογόνου ονομάζεται βάση. Η φυσιολογική μέτρηση του pH για καθαρό νερό είναι 7,0. Όταν μια όξινη ένωση διαλύεται σε νερό, το προκύπτον διάλυμα έχει pH μικρότερο από 7,0. Όταν μια βάση ή αλκαλική ένωση διαλύεται σε νερό, το ρΗ του διαλύματος είναι υψηλότερο από 7.0.

Ένας οξειδωτικός παράγοντας είναι μια χημική ουσία με ισχυρή συγγένεια για τα ηλεκτρόνια. Σε μια αντίδραση μείωσης οξείδωσης (ή χημική αντίδραση οξειδοαναγωγής) ο οξειδωτικός παράγοντας δέχεται ηλεκτρόνια ενώ ο αναγωγικός παράγοντας χάνει ηλεκτρόνια.

Το υποχλωριώδες νάτριο (NaClO) είναι μια σταθεροποιημένη μορφή χλωρίου. Το χλωρίνη που χρησιμοποιείται στο σπίτι είναι γενικά 3% έως 6% υποχλωριώδες νάτριο αναμεμειγμένο με νερό. Η προσθήκη υποχλωριώδους νατρίου στο νερό, δημιουργεί υποχλωριώδες οξύ (HOCl) και υδροξείδιο του νατρίου (NaOH). Ο τύπος αυτής της αντίδρασης μπορεί να εκφραστεί ως εξής: NaOCl + H2O? HOCl + NaOH-. Το υδροξείδιο του νατρίου είναι μια βάση, που κάνει αλκαλικό λευκαντικό οικιακής χρήσης, με pH περίπου 12,5.

Το θειικό οξύ (H2SO4) είναι ένα άχρωμο, άοσμο και ιξώδες υγρό. Το θειικό οξύ είναι ένας εξαιρετικά διαβρωτικός οξειδωτής. Όταν αραιώνεται σε υδατικό διάλυμα, το θειικό οξύ διασπάται σε κατιόν υδρογόνου (Η +) και θειικό (S04-2) ανιόν. Το θειικό οξύ στο νερό δημιουργεί ένα πολύ όξινο διάλυμα με pH που ποικίλλει ανάλογα με την αναλογία θειικού οξέος προς νερό.

Όταν ένα οξύ αναμιγνύεται με υποχλωριώδες νάτριο, το οξύ θα δώσει ένα μόριο υδρογόνου στην ένωση, αντικαθιστώντας το μόριο νατρίου (Na) για να παράγει υποχλωριώδες οξύ (HClO). Η ανάμιξη θειικού οξέος με ένα διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου θα έχει ως αποτέλεσμα ένα διάλυμα θειικού νατρίου (Na2SO4) και υποχλωριώδες οξύ.

Χρησιμοποιώντας τον δείκτη (aq) για την αναπαράσταση των ενώσεων σε διάλυμα, ο τύπος μπορεί να εκφραστεί ως εξής: 2NaOCl (aq) + H2SO4 (aq) => Na2SO4 (aq) + 2HClO (aq).

Η αντίδραση θειικού οξέος και υποχλωριώδους νατρίου δεν σταματά με την παραγωγή θειικού νατρίου και υποχλωριώδους οξέος. Σε διαλύματα νερού, ο υποχλωριώδης (HClO) και το χλώριο (Cl2) φτάνουν σε ισορροπία που εξαρτάται από το ρΗ του διαλύματος. Σε ένα όξινο διάλυμα, η ισορροπία ευνοεί το χλώριο με τον ακόλουθο τρόπο: Το υποχλωριώδες οξύ διασπάται μερικώς στο υποχλωριώδες ανιόν (OCl?) Και το κατιόν υδρογόνου (Η +). Το υποχλωριώδες οξύ είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό, έτσι το υπόλοιπο υποχλωριώδες οξύ στο διάλυμα οξειδώνει το υποχλωριώδες ανιόν παράγοντας το ερεθιστικό και τοξικό αέριο χλώριο (Cl2).