Cosa succede quando l'acido cloridrico e l'idrossido di sodio vengono mescolati insieme?

Il risultato è la formazione di una soluzione acquosa di sale da cucina ordinario (cloruro di sodio), una quantità equimolare di acqua e molto calore. Questa reazione esotermica, specialmente se i reagenti sono in soluzioni concentrate (ben oltre 1 M sono possibili con ciascuno) emette così tanto calore che probabilmente causerà l'esplosione della miscela di reazione. Anche se la reazione non bolle, il recipiente di reazione diventa spesso pericolosamente caldo.

Questa è la reazione:

NaOH[math]_{(aq)}[/math] + HCl[math]_{(aq)}[/math] → NaCl[math]_{(aq)}[/math] + H[math]_2[/math]O[math]_{(l)}[/math]

Mentre non ho il deltaG, deltaH o S di questa reazione, so per esperienza personale che è abbastanza esotermica, il che significa che la soluzione diventerà abbastanza calda. Se i reagenti sono sufficientemente concentrati, la reazione potrebbe bollire in modo esplosivo, quindi se sentite la voglia matta di far reagire reagenti concentrati, fate l'aggiunta molto lentamente, preferibilmente da base ad acido goccia a goccia. Camice da laboratorio e occhiali di sicurezza devono essere indossati durante tali esperimenti.

Quello che accade realmente è che gli ioni cloruro e sodio sono ioni spettatori che rimangono in soluzione senza fare molto mentre gli ioni idrogeno e idrossido reagiscono realmente, formando acqua nel processo. È la reazione di neutralizzazione acido-base che sprigiona il calore, molto calore.

Questa reazione, a differenza delle rappresentazioni dei media popolari che mostrano eruzioni di massicce quantità di schiuma, in realtà non ha prodotti gassosi e rimane incolore e trasparente, dando la pericolosa illusione che non stia succedendo niente di significativo fino a quando la soluzione acquosa surriscaldata esplode in gocce di acqua bollente spinte dal vapore. Queste eruzioni simili a geyser possono facilmente colpire il soffitto del laboratorio (o della cucina) e spruzzare fuori dieci o più piedi in ogni direzione.

Queste vistose reazioni acido-base, spesso viste nei film o in tv con eruzioni di schiuma visivamente impressionanti, sono dovute a benigni aceto e bicarbonato di sodio che reagiscono per rilasciare grandi quantità di anidride carbonica in acqua. Gli addetti agli effetti speciali dei media aggiungono un po' di detersivo per piatti e coloranti alimentari per mantenere le bolle intatte e dall'aspetto drammatico mentre il recipiente di reazione, di solito un grande becher, trabocca sul tavolo e poi cade a cascata oltre il bordo fino al pavimento. Nel frattempo, il regista e la sceneggiatura hanno istruito gli attori a correre via urlando in preda al panico come se fosse la fine del mondo.

NON combinare MAI HCl acquoso e NaOH rapidamente, specialmente se sono concentrati, altrimenti si può essere seriamente scottati dal vapore e dalle goccioline d'acqua bollente, e possibilmente tagliati da pezzi di vetro caldi e rotti dal contenitore di reazione esploso.

Tecnicamente, specialmente se il chimico è molto preciso con una reazione equimolare (cioè esattamente la stessa quantità di HCl e NaOH), il risultato dovrebbe essere acqua salata a pH neutro. Teoricamente, non sarebbe peggio che bere acqua normale con un po' di sale da cucina (NaCl) disciolto in essa, se tu bevessi il prodotto finale di questa reazione (prendi il pH prima, giusto per stare sul sicuro, cerca un 6-8 e idealmente 7). Questo supponendo che abbiate usato reagenti di grado reagente o di purezza migliore. Se non è di grado reagente, la roba non ti ucciderà né probabilmente ti farà ammalare, ma potrebbe non avere un sapore piacevole come l'acqua salata ordinaria. Mentre la reazione dovrebbe essere completa quasi immediatamente, ti suggerirei di lasciarla raffreddare un po' prima di bere un sorso!!!

Come nota di cautela, non dovresti mai fare più di un piccolo assaggio di una reazione come questa, a meno che il tuo supervisore, professore, ecc, dica che va bene farlo. Quindi, è meglio sbagliare sul lato della cautela. Anche sapendo quello che so di chimica, ancora non faccio più di un assaggio di un prodotto presumibilmente sicuro da una reazione che ho eseguito, e quasi invariabilmente sputo il sapore. Anche se sono sicuro al 99,9% che sia perfettamente a posto, è quello 0,1% che può ancora prenderti. Meglio prevenire che curare.

Modificato 4/22/19 per chiarezza e correzione grammaticale.