Зміст
Якщо ви змішали оцет (який містить етанову кислоту) і бікарбонат натрію, який є базою, то ви вже бачили реакцію нейтралізації на кислотній основі. Як і сода, і оцет, коли сірчана кислота змішується з основою, обидві нейтралізують. Цей вид реакції хімічно називається нейтралізацією.
Особливості
Хіміки визначають кислоти і підстави трьома різними способами, але найбільш корисним і відомим визначенням є кислота як речовина, яка вивільняє іони водню, поки їх отримує база. сильні кислоти краще для донорських іонів, і сірчана кислота, безумовно, сильна кислота. Тому, коли він поміщений у воду, він потрапляє в практично повністю депротонированную форму - на практиці всі молекули кислоти подарували свої два водневі іони. Доновані іони захоплюються молекулами води, які при зарядці стають молекулами гідронію. Формула для іона гідронію - Н30 +.
Реакція
Коли основу або лужний розчин додають до сірчаної кислоти, реагують і нейтралізують. Основа видаляє водні атоми з заряджених молекул води, вивільняючи високу концентрацію гідроксид-іонів. Ці, поряд з гідроніумом, реагують, утворюючи більше молекул води і солі (продукт кислотно-основної реакції). Оскільки сірчана кислота сильна, може статися одна з двох речей. Якщо основа також сильна, наприклад, гідроксид калію, отримана сіль (сульфат калію, наприклад) буде нейтральною.Іншими словами, ні кислотні, ні основні. З іншого боку, якщо підстава є слабким, таким як аміак, то отримана сіль буде кислою, яка діє як слабка кислота (наприклад, сульфат амонію). Важливо відзначити, що оскільки солі мають два іони водню, які можуть бути подаровані, одна молекула сірчаної кислоти може нейтралізувати дві молекули підстави, такі як гідроксид натрію.
Сірчана кислота і бікарбонат натрію
Оскільки бікарбонат натрію часто використовується для нейтралізації викидів кислот з батарей і в лабораторіях, реакція сірчаної кислоти з бікарбонатом є звичайним прикладом, який приносить невеликий спад. Коли бікарбонат контактує з розчином сірчаної кислоти, він приймає іони водню, щоб перетворитися на вугільну кислоту, яка може розкладатися, щоб вивільнити воду і вуглекислий газ. Однак, як реагують сірчана кислота і бікарбонат, концентрація вуглекислоти швидко накопичується, сприяючи утворенню вуглекислого газу. Кипляча маса бульбашок утворюється, оскільки діоксид вуглецю виходить з розчину. Ця реакція є простою ілюстрацією принципу Ле-Шательє - коли зміни концентрацій змінюють динамічну рівновагу, система реагує на відновлення такої рівноваги.
Інші приклади
Реакція між сірчаною кислотою і карбонатом кальцію є дещо схожою на реакцію з бікарбонатом - діоксид вуглецю виходить у вигляді бульбашок, а отримана сіль є сульфатом кальцію. Реакція сірчаної кислоти з сильним підставою, таким як гідроксид натрію, призведе до отримання сульфату натрію, тоді як сірчана кислота, що реагує з оксидом міді, утворює синю сполуку, звану сульфатом міді (II). Сірчана кислота настільки міцна, що її можна навіть використовувати для розміщення іона водню в азотній кислоті, утворюючи іон нітронію. Ця реакція використовується при виробництві одного з найвідоміших вибухових речовин у світі: тринитротолуола або тротилу.