תגובת חומצה גופרתית וכלור אקונומיקה

אקונומיקה כלור היא תמיסה של נתרן היפוכלוריט ומים. גז כלור מיוצר כאשר מערבבים חומצה גופרתית עם אקונומיקה כלור. תגובה זו היא פונקציה של שינוי ה- pH של התמיסה מאלקליין לחומצי בשילוב עם תכונות החמצון החזקות של חומצה היפוכלורית.

חומצה היא תרכובת כימית התורמת יון מימן (H +) לתרכובת אחרת. התרכובת המקבלת את יון המימן נקראת בסיס. מדידת ה- pH הרגילה של מים טהורים היא 7.0. כאשר תרכובת חומצית מומסת במים, התמיסה המתקבלת בעל pH נמוך מ- 7.0. כאשר מומס בסיס, או תרכובת אלקליין במים, ה- pH של התמיסה גבוה מ- 7.0.

חומר מחמצן הוא חומר כימי בעל זיקה חזקה לאלקטרונים. בתגובה להפחתת חמצון (או תגובה כימית של חמצון) גורם החמצון מקבל אלקטרונים ואילו חומר ההפחתה מאבד אלקטרונים.

נתרן היפוכלוריט (NaClO) הוא צורה מיוצבת של כלור. אקונומיקה כלור המשמשת בבית היא בדרך כלל 3% עד 6% נתרן היפוכלוריט מעורבב עם מים. הוספת נתרן היפוכלוריט למים, יוצרת חומצה היפוכלורית (HOCl) ונתרן הידרוקסיד (NaOH). הנוסחה לתגובה זו יכולה להתבטא באופן הבא: NaOCl + H2O? HOCl + NaOH-. נתרן הידרוקסיד הוא בסיס, מה שהופך אקונומיקה ביתית לבסיסית, עם pH של כ 12.5.

חומצה גופרתית (H2SO4) היא נוזל חסר צבע, חסר ריח וצמיג. חומצה גופרתית היא חמצון מאכל במיוחד. כאשר מדוללים בתמיסת מים, חומצה גופרתית מתנתקת למיון (H +) וקוניון סולפט (SO4-2). חומצה גופרתית במים יוצרת תמיסה חומצית מאוד עם pH המשתנה בהתאם לשיעור חומצה גופרתית למים.

כאשר מערבבים חומצה עם נתרן היפוכלוריט, החומצה תתרום מולקולת מימן לתרכובת, ותחליף את מולקולת הנתרן (Na) לייצור חומצה היפוכלורית (HClO). ערבוב של חומצה גופרתית עם תמיסה של נתרן היפוכלוריט יביא לתמיסה של נתרן גופרתי (Na2SO4) וחומצה היפוכלורית.

באמצעות כתב המשנה (aq) לייצוג התרכובות בתמיסה, הנוסחה יכולה לבוא לידי ביטוי כדלקמן: 2NaOCl (aq) + H2SO4 (aq) => Na2SO4 (aq) + 2HClO (aq).

התגובה של חומצה גופרתית ונתרן היפוכלוריט אינה מפסיקה בייצור של נתרן סולפט וחומצה היפוכלורית. בתמיסות מים, היפוכולוריט (HClO) וכלור (Cl2) מגיעים לשיווי משקל התלוי ב- pH של התמיסה. בתמיסה חומצית, שיווי המשקל מעדיף כלור באופן הבא: חומצה היפוכלורית מתפרקת חלקית לאניון ההיפוכלוריט (OCl?) ולקטיון המימן (H +). חומצה היפוכלורית היא חמצון חזק, ולכן החומצה ההיפוכלורית שנותרה בתמיסה מחמצנת את האניון ההיפוכלוריט המייצר את גז הכלור המגרה והרעיל (Cl2).