Carbonizzazione del saccarosio

[LordDominic]

Salve ragazzi, mi viene qualche dubbio sulla reazione che avviene tra H2SO4 e C12H22O11. Quando l'acido solforico disidrata il saccarosio carbonizzandolo, si ottiene acido solforico idratato. Ora i dubbi erano, quante molecole di acqua idratano una molecola di acido solforico? L'acido solforico idratato rimane in soluzione liquida oppure evapora? Il fumo prodotto dalla reazione in cosa consiste?
Grazie in anticipo

[quimico]

Il saccarosio è un disaccaride con formula C12H22O11. Tramite idrolisi, fornisce i due monosaccaridi, glucosio (aldoesoso) e fruttosio (chetoesoso), e tramite disidratazione produce un residuo solido carbonioso complesso.  

Con questa reazione, c'è un tempo di attesa di circa un minuto prima che la reazione avvenga. L'acido inizia a diventare giallo non appena la disidratazione inizia. La velocità di disidratazione quindi accelera non appena l'acido si riscalda perché la reazione è esotermica. Dato che le molecole di zucchero sono private dell'acqua, il calore generato trasforma l'acqua in vapore che quindi espande il carbonio rimanente in una colonna nera, porosa, fumante. Questa si espande al di fuori del contenitore dove avviene la reazione, producendo un vapore acre quasi soffocante e odore di zucchero bruciato.

L'acido solforico, vorrei ricordare, a contatto con occhi o pelle può provocare danni permanenti. Soluzioni concentrate di acido sono estremamente corrosive e quando l'acido è dissolto in acqua viene rilasciato abbastanza calore da portare ad ebollizione l'acqua. Il biossido di zolfo è tossico in concentrazioni elevate ed è un grave irritante del tratto respiratorio a concentrazione minore. Il tipico valore di esposizione limite è di 2 parti per milione (ppm), un livello che può essere facilmente superato in un laboratorio con insufficiente ventilazione. Alcune persone, specialmente quelle soggette ad asma, potrebbero essere specialmente sensibili al biossido di zolfo. In presenza di umidità il biossido di zolfo forma una soluzione acida, corrosiva, che a contatto con pelle o occhi può provocare ustioni. 

Non sono necessari precisi quantitativi di saccarosio ed acido solforico ma NON usare altra forma di saccarosio se non zucchero granulato normale. 

L'acido solforico puro è un liquido oleoso. È inodore ed incolore, l'acido puro congela a 10.5°C producendo un solido bianco cristallino che consiste in una rete tridimensionale di molecole di acido legante tramite legami ad idrogeno che rimane allo stato liquido ed in soluzione acquosa, rendendo tali soluzioni viscose. L'acido puro decompone debolmente se lasciato a sé e per riscaldamento genera acqua e triossido di zolfo. Quindi l'acido raggiunge il suo massimo punto di ebollizione di 330°C e la sua massima concentrazione pari al 98.33 %.  

L'acido solforico concentrato ha una molarità di 18M e possiede una forte affinità con l'acqua, rendendolo molto utile per anidrificare gas che non reagiscono con l'acqua quali SO2, Cl2, N2, ed O2. Oltre ad essere un buon reagente per disidratare i carboidrati, l'H2SO4 concentrato disidrata anche gli idrati cristallini, gli alcoli organici e gli acidi.

Nella reazione con il saccarosio, l'acido disidrata il carboidrato a carbonio e quindi ossida il carbonio: 

C12H22O11 disidratazione   12C(s) + 11H2O(l) Ossidazione CO2, SO2

Sinceramente non so quanta acqua assorbe l'acido. Sicuramente si diluirà ma di quanto non saprei. Andrebbe calcolata. Anche se in parte l'acido solforico si degrada ad SO2 e quindi non è facile calcolare.

[LordDominic]

quindi i vapori sprigionati, consistono in acqua sotto forma di vapore acque, biossido di zolfo e anidride carbonica?
HCl idrato rimane nel becher in soluzione acquosa?

[quimico]

Cosa c'entra HCl?
Se è in soluzione acquosa resta lì, solvatato dalle molecole di acqua...
Non capisco...

Sì, è vapore acqueo, biossido di zolfo e biossido di carbonio. È scritto sopra.

[LordDominic]

eh volevo scrivere H2SO4 ma parlavamo di acido cloridrico
ok capito comunque, grazie

[quimico]

Parlavamo di HCl? Dove? Quando?
Mai parlato di HCl, casomai di H2SO4...
Di niente.

[LordDominic]

intendevo con i miei amici, mentre scrivevo

[quimico]

Ok