濃硫酸と水 動画でわかる硫酸の希釈と注意点

硫酸(特に濃硫酸)と水に関する知識は試験でよく問われる。なお普通の硫酸(希硫酸)と濃硫酸は性質が異なる。

濃硫酸の水に関わる性質

濃硫酸は「水を強く欲しがっている」水溶液と考えるとわかりやすい。喉がカラカラの状態というイメージ。よって水蒸気を含む気体を濃硫酸中に送ると、その気体から水分がほぼ完全に奪われる。これを吸湿作用という。

スクロースなどの有機化合物に濃硫酸を垂らすとスクロースが炭になってしまう。濃硫酸がスクロースに含まれる水を吸い取ってしまう(※)からだ。これを脱水作用という。

※やや正確ではない。濃硫酸は化合物に含まれる酸素と水素を水という形で奪う。

※2番目の動画は決して真似しないこと。素手で濃硫酸を扱ってはいけない。スクロースを脱水すると体積が膨らんで炭素だけになるという実験。

濃硫酸の「水を強く欲しがっている」性質は以下の二つにまとめられる。 ・吸湿作用 ・脱水作用

濃硫酸の希釈と注意点

濃硫酸を希釈する時、必ず大量の水の中に濃硫酸を少しずつ加えるようにする。

逆は絶対にやってはいけない。つまり濃硫酸の中に水を加えてはいけない。濃硫酸に水を加えると水が濃硫酸の表面にとどまり、温度が急激に上昇して突沸が起き、硫酸が飛び散ってしまう。

※この動画は決して真似しないこと。濃硫酸の誤った使い方である。

水が濃硫酸の表面にとどまるという点がポイント。濃硫酸は水に比べて密度が非常に大きいため、水が簡単に沈みこまないのだ。

また温度が急激に上昇するという点もポイント。濃硫酸の溶解熱は非常に高く(95.3kJ)、濃硫酸を水に溶かすと大量の熱が放出される。

濃硫酸を扱う時は念のために白衣と防護メガネのみならず、目と顔の皮膚を含む全身を防護しなければいけない。