Saltsyra i isvatten eller vanligt vatten?
Hej!
Finns det någon anledning till att man ibland tillsätter syra till isvatten istället för rumstempererat vatten? Tänker att det kanske har att göra med att reaktionen är exoterm och att isvatten skulle ge en lite mindre kraftig "kokning", stämmer det eller beror det på någonting annat?
Tack på förhand!
Det beror på sammanhanget, vilket steg under en syntes det är.
Är detta för din syntes av bensofenon?
Ja precis, det är för syntesen. Natriumborhydridlösningen droppades ned i bensofenonlösningen och sedan omrördes reaktionsblandningen i 40 minuter. Först nu blandades en syralösning med vatten. Egentligen skulle det vara iskylt vatten men vi testade med rumstempererat. Efter detta fördes reaktionsblandningen ned i syralösningen för att kristaller skulle bildas.
När du tillsätter syra till vatten, frisätts en del värme. Och det är en av anledningarna till minnesregeln SIV, Syra I Vatten. För med lite syra i en större volym vatten kokar/skvätter inte syra upp på utföraren. (Tillsätts istället vatten till syra frigörs massor av energi och risken är stor att syra skvätter upp på eleven som står och häller i vatten).
Denna värme som frisätts när syran tillsätts till vattnet, kan tillföra energi till en reaktion och detta kan påverka vilken reaktion som sker. I de fall då mer än en produkt kan bildas från en reaktion, kan temperaturen styra vilken produkt som kommer att bli dominant. Så vid låg temperatur (isvatten kring reaktionskärlet och iskallt surt vatten) kan reaktionen styras mot att bilda en specifik produkt. Och vid högre temperaturer kan en annan produkt fås istället.
Temperaturen påverkar även ämnens löslighet, vilket kan utnyttjas vid upprening/kristallisation etcetera. Lägre temperatur brukar leda till lägre löslighet.
Det mag1 säger om SIV-regeln är en bra poäng, men det gäller kanske främst när man har väldigt koncentrerade starka syror som t.ex. koncenterad svavelsyra. Saltsyra brukar redan vara någorlunda utspädd i labbsituationer, och då är det nog inte fullt lika stor risk för värmeutveckling när man blandar syran med vattnet. Men SIV-regeln är så klart ändå bra att ha i bakhuvudet.
Jag skulle därför gissa att det inte är för själva tillsatsen av saltsyra som man vill ha riktigt kallt vatten, utan för det som kommer härnäst: själva upparbetningen av produkten från er difenylmetanolsyntes.
Här är den relevanta biten från din bild i din andra tråd:
Det här kan man se som en neutralisation mellan en stark bas (alkoxidjoner är ungefär lika starka baser som hydroxidjoner) och en stark syra (saltsyra). och vid sådana neutraliastioner utvecklas typiskt en hel del värme - de är exoterma, precis som du verkar ha varit inne på!
Och ja, precis som redan har konstaterats i tråden så för värme med sig en del risker, t.ex. att det börjar koka och stänka massa kemikalier över hela dragskåpet, vilket ju inte är så skoj! Man kan också tänka sig att flyktiga organiska ämnen börjar avdunsta eller att känsliga ämnen bryts ner när det blir varmt (dock är jag osäker på hur flyktigt eller instabilt difenylmetanol är, så det kanske inte spelar någon roll här), vilket ju är lite synd om man har lagt en hel eftermiddag på att syntetisera dem!
Värt att nämna är också att det säkert kommer finnas en del oreagerad natriumborhydrid kvar i reaktionsblandningen (jag skulle gissa att ni hade ett överskott av natirumborhydrid i förhållande till bensofenon - kontrollräkna gärna detta!), som kommer reagera och bilda vätgas när syran tillsätts. Då frigörs också en hel del värme skulle jag tro.
Så isen är nog liksom där i förebyggande syfte för att det inte ska bli farligt under upparbetningen. Men ni verkar ju ha klarat er bra trots att ni körde med rumstempererat vatten. Märkte ni av någon temperaturökning när rekationsblandningen hälldes i syralösningen?
