Svavelsyra och klorblekningsreaktion

Klorblekmedel är en lösning av natriumhypoklorit och vatten. Klorgas produceras när svavelsyra blandas med klorblekmedel. Denna reaktion är en funktion av förändringen i pH i lösningen från alkalisk till sur kombinerad med de starka oxidationsegenskaperna hos hypoklorsyra.

En syra är en kemisk förening som donerar en vätejon (H +) till en annan förening. Föreningen som tar emot vätejonen kallas en bas. Den normala pH-mätningen för rent vatten är 7,0. När en sur förening löses i vatten, blir den resulterande lösningen har ett pH-värde mindre än 7,0. När en bas eller en alkalisk förening löses i vatten är lösningens pH högre än 7.0.

Ett oxidationsmedel är en kemikalie med stark affinitet för elektroner. I en oxidationsreduktionsreaktion (eller kemisk redoxreaktion) mottar oxidationsmedlet elektroner medan reduktionsmedlet förlorar elektroner.

Natriumhypoklorit (NaClO) är en stabiliserad form av klor. Klorblekmedel som används i hemmet är i allmänhet 3% till 6% natriumhypoklorit blandat med vatten. Tillsättning av natriumhypoklorit till vatten skapar hypoklorsyra (HOCl) och natriumhydroxid (NaOH). Formeln för denna reaktion kan uttryckas enligt följande: NaOCl + H2O? HOCl + NaOH-. Natriumhydroxid är en bas som gör hushållsblekmedel alkaliskt med ett pH på cirka 12,5.

Svavelsyra (H2SO4) är en färglös, luktfri och viskös vätska. Svavelsyra är ett extremt frätande oxidationsmedel. När den späds ut i en vattenlösning, dissocieras svavelsyra till en väte (H +) katjon och sulfat (SO4-2) anjon. Svavelsyra i vatten skapar en mycket sur lösning med ett pH som varierar beroende på andelen svavelsyra till vatten.

När en syra blandas med natriumhypoklorit, kommer syran att donera en vätemolekyl till föreningen och ersätta natriummolekylen (Na) för att producera hypoklorsyra (HClO). Blandning av svavelsyra med en lösning av natriumhypoklorit resulterar i en lösning av natriumsulfat (Na2SO4) och hypoklorsyra.

Med hjälp av prenumerationen (aq) för att representera föreningarna i lösning kan formeln uttryckas enligt följande: 2NaOCl (aq) + H2SO4 (aq) => Na2SO4 (aq) + 2HClO (aq).

Reaktionen mellan svavelsyra och natriumhypoklorit slutar inte med produktionen av natriumsulfat och hypoklorsyra. I vattenlösningar når hypokolorit (HClO) och klor (Cl2) en jämvikt som är beroende av lösningens pH. I en sur lösning gynnar jämvikten klor på följande sätt: Hypoklorsyra bryts delvis ned i hypokloritanjonen (OCl?) Och vätekatjonen (H +). Hypoklorsyra är en stark oxidant, så den återstående hypoklorsyran i lösningen oxiderar hypokloritanjonen och producerar den irriterande och giftiga klorgasen (Cl2).