Съдържание
Ако сте смесвали оцет (който съдържа етанолова киселина) и натриев бикарбонат, който е основа, тогава вече сте видели реакция на неутрализация на киселинно-алкалната основа. Подобно на сода за пиене и оцет, когато сярната киселина се смеси с основа, двете ще неутрализират. Този вид реакция се нарича химически неутрализация.
характер
Химиците определят киселините и основите по три различни начина, но най-полезната и известна дефиниция описва киселина като вещество, което освобождава водородни йони, докато базата ги получава. силните киселини са по-добри за даряването на йони, а сярната киселина определено е силна киселина. Така че, когато се постави във водата, тя попада в почти напълно депротонирана форма - на практика всички киселинни молекули даряват своите два водородни йона. Дарените йони се улавят от водни молекули, които при зареждане стават молекули на хидроний. Формулата за хидрониевия йон е Н30 +.
реакция
Когато основата или алкалният разтвор се добавят към сярната киселина, реагират и неутрализират. Базата отстранява водородите от заредените водни молекули, освобождавайки висока концентрация на хидроксидни йони. Те, до хидрония, реагират, за да образуват повече молекули вода и сол (продукт на киселинно-алкална реакция). Тъй като сярната киселина е силна, може да се случи едно от двете неща. Ако основата е силна, като калиев хидроксид, получената сол (например калиев сулфат) ще бъде неутрална.С други думи, нито киселинни, нито основни. От друга страна, ако основата е слаба, като амоняк, получената сол ще бъде кисела, която действа като слаба киселина (например амониев сулфат). Важно е да се отбележи, че тъй като солта има два водородни йона, които могат да бъдат дарени, една молекула сярна киселина може да неутрализира две молекули на база като натриев хидроксид.
Сярна киселина и натриев бикарбонат
Тъй като натриевият бикарбонат често се използва за неутрализиране на разливите на киселини от батерии и в лаборатории, реакцията на сярна киселина с бикарбонат е често срещан пример, който води до малък спад. Когато бикарбонатът влезе в контакт с разтвора на сярната киселина, той приема водородните йони за превръщане в въглеродна киселина, която може да се разложи, за да освободи вода и въглероден диоксид. Обаче, когато сярната киселина и бикарбонатът реагират, концентрацията на въглена киселина се натрупва бързо, благоприятствайки образуването на въглероден диоксид. Образува се кипяща маса от мехурчета, тъй като въглеродният диоксид излиза от разтвора. Тази реакция е проста илюстрация на принципа на Ле Шатели - когато промените в концентрациите променят динамичното равновесие, системата реагира, за да възстанови такова равновесие.
Други примери
Реакцията между сярната киселина и калциевия карбонат е донякъде подобна на реакцията с бикарбонат - въглеродният диоксид излиза като мехурчета и генерираната сол е калциев сулфат. Реакцията на сярна киселина със силна основа, като натриев хидроксид, ще произведе натриев сулфат, докато сярна киселина, реагираща с меден оксид, ще образува синьото съединение, наречено меден (II) сулфат. Сярната киселина е толкова силна, че дори може да се използва за поставяне на водороден йон в азотна киселина, образувайки нитрониевия йон. Тази реакция се използва при производството на един от най-известните експлозиви в света: тринитротолуен или TNT.