Perché la diluizione di H2SO4 produce calore?

Grazie per A2A Venu Agarwal.

L'acido solforico ha un'affinità molto alta per l'acqua. L'idratazione delle molecole dell'acido forma ioni che hanno un'energia molto più bassa dell'acido stesso.

Quando l'acido solforico si mescola con l'acqua, le molecole di acqua sono protonate molto rapidamente, così:

H2SO4 + H2O → HSO4^- + H3O^+

Questa reazione avviene completamente e in un tempo molto breve. La formazione dello ione stabile HSO4^- provoca una perdita di energia dal sistema, che viene dissipata come calore. E poiché la reazione avviene così rapidamente, la quantità di calore generata viene rilasciata tutta in una volta, rendendo la soluzione estremamente calda.

Questa proprietà dell'acido solforico ha dei vantaggi.

Perché la reazione di idratazione dell'acido solforico è altamente esotermica, la diluizione dovrebbe sempre essere eseguita aggiungendo l'acido all'acqua piuttosto che l'acqua all'acido. Poiché la reazione è in un equilibrio che favorisce la rapida protonazione dell'acqua, l'aggiunta di acido all'acqua assicura che l'acido sia il reagente limitante. Questa reazione è meglio pensata come la formazione di ioni idronio:

Perché l'idratazione dell'acido solforico è termodinamicamente favorevole e la sua affinità per l'acqua è sufficientemente forte, l'acido solforico è un eccellente agente disidratante. L'acido solforico concentrato ha una proprietà disidratante molto potente, rimuovendo l'acqua (H2O) da altri composti tra cui lo zucchero e altri carboidrati e producendo carbonio, calore, vapore.

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Fonti:-

Perché la diluizione di acido solforico concentrato è altamente esotermica?
Acido solforico