Dotaz

Každý proces rozpouštění (tj. i ředění) probíhá samovolně, pokud při tomto procesu poklesne Gibbsova energie, která má jak entalpický příspěvek (změnu tepla), tak i entropický příspěvek (změnu uspořádanosti systému). Smícháním několika látek vždy vzroste entropie, takže pro vznik roztoku nemusí být nutné uvolnění entalpie (a přeneseně tedy i zvýšení teploty směsi) - proto se některé látky při rozpouštění/ředění zahřívají, a některé ochlazují.

Ohřívání směsí je dáno vznikem výhodnějších chemických vazeb, a uvolněné teplo odpovídá uvolněné vazebné energii (entalpii) vznikajících vazeb. V případě silných kyselin vzniká při jejich reakci s vodou - disociaci - koordinačně-kovalentní vazba mezi protonem odštěpeným z kyseliny a molekulou vody (vzniká oxoniový ion), a vznik této vazby je exotermní.

V porovnání s energií zanikající vazby mezi protonem a aniontem kyseliny v nedisociované molekule kyseliny se tak může kyselina při ředění zahřívat. Situace je však na molekulární úrovni velmi komplikovaná, a svou roli v celém procesu hraje i síla vodíkových vazeb mezi molekulami vody, oxoniovými ionty, molekulami kyseliny a jejich anionty.

Nebezpečná situace při ředění některých kyselin může nastat, pokud kápneme vodu do koncentrované kyseliny, a uvolněné teplo prudce ohřeje kapku vody na teplotu varu. Takto ohřátá voda se změní v páru a vyprskne zpět ze směsi a strhne s sebou i část kyseliny - tato situace se velmi podobá tomu, když na pánvičku s rozpáleným tukem cákneme vodu.

Pokud ale není ředění dané kyseliny exotermní, je celkem jedno, zda lijeme kyselinu do vody či naopak. Ovšem ředění silných kyselin obecně exotermní je, takže doporučované lití kyseliny do vody je v případě silných kyselin určitě vhodnější.

------------------------------------

Foto v záhlaví: kyselina dusičná, zdroj Wikimedia Commons, The viewer (David Mülheims) – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0