Зміст
Якщо ви вже змішали оцет (який містить етанову кислоту) та бікарбонат натрію, який є основою, то ви бачили реакцію нейтралізації кислотно-основної речовини. Як бікарбонат і оцет, коли сірчана кислота змішується з основою, ці два нейтралізують. Цей тип реакції хімічно називається нейтралізацією.
Особливості
Хіміки визначають кислоти та основи трьома різними способами, але найкорисніше та найвідоміше визначення описує кислоту як речовину, яка виділяє іони водню, поки основа їх отримує.сильні кислоти є кращими для донорських іонів, а сірчана кислота, безумовно, є сильною кислотою. Потім, помістившись у воду, він майже повністю депротонується - на практиці всі молекули кислоти віддали свої два іони водню. Подаровані іони захоплюються молекулами води, які, зарядившись, стають молекулами гідронію. Формула іона гідронію - H30 +.
Реакція
Коли до сірчаної кислоти додають підставу або лужний розчин, обидва реагують і нейтралізують. Основа видаляє іони водню із заряджених молекул води, виділяючи високу концентрацію іонів гідроксиду. Вони разом з гідронієм реагують, утворюючи більше молекул води та солі (продукт кислотно-лужної реакції). Оскільки сірчана кислота сильна, може статися одна з двох речей. Якщо основа також міцна, наприклад, гідроксид калію, отримана сіль (сульфат калію, наприклад) буде нейтральною. Іншими словами, ні кислотна, ні основна. З іншого боку, якщо основа слабка, наприклад аміак, отримана сіль буде кислою, яка діє як слабка кислота (наприклад, сульфат амонію). Важливо зазначити, що оскільки сіль містить два іони водню, які можна виділити, одна молекула сірчаної кислоти може нейтралізувати дві молекули основи, наприклад гідроксид натрію.
Сірчана кислота та бікарбонат натрію
Оскільки бікарбонат натрію часто використовується для нейтралізації розливу кислоти з клітин та батарей або в лабораторіях, реакція сірчаної кислоти з бікарбонатом є типовим прикладом, який призводить до незначного спаду. Коли бікарбонат контактує з розчином сірчаної кислоти, він приймає іони водню, щоб стати вуглекислотою, яка може розкладатися, виділяючи воду та вуглекислий газ. Однак, коли сірчана кислота та бікарбонат реагують, концентрація вуглекислоти швидко накопичується, сприяючи утворенню вуглекислого газу. Кипляча маса бульбашок утворюється в міру виходу вуглекислого газу з розчину. Ця реакція є простою ілюстрацією принципу Ле Шательє - коли зміни концентрацій змінюють динамічний баланс, система реагує, щоб відновити цей баланс.
Інші приклади
Реакція між сірчаною кислотою та карбонатом кальцію дещо схожа на реакцію з бікарбонатом - вуглекислий газ виходить у вигляді бульбашок, а утворена сіль - сульфат кальцію. Реакція сірчаної кислоти з сильною основою, такою як гідроксид натрію, утворює сульфат натрію, тоді як сірчана кислота, реагуючи з оксидом міді, утворює синю сполуку, яка називається сульфатом міді (II). Сірчана кислота настільки сильна, що її навіть можна використовувати для розміщення іону водню в азотній кислоті, утворюючи іон нітронію. Ця реакція використовується при виробництві однієї з найвідоміших вибухових речовин у світі: тринітротолуолу або тротилу.
