Sadržaj
Ako ste pomiješali ocat (koji sadrži etanoičnu kiselinu) i natrijev bikarbonat, koji je baza, tada ste već vidjeli reakciju neutralizacije kiseline i baze. Poput sode bikarbone i octa, kada se sumporna kiselina pomiješa s bazom, njih dvojica će neutralizirati. Ova vrsta reakcije kemijski se naziva neutralizacija.
karakter
Kemičari definiraju kiseline i baze na tri različita načina, ali najkorisnija i najpoznatija definicija opisuje kiselinu kao tvar koja oslobađa vodikove ione dok ih baza prima. jake kiseline su bolje za doniranje iona, a sumporna kiselina je definitivno jaka kiselina. Dakle, kada se stavi u vodu, dobiva se u gotovo potpuno deprotoniranom obliku - u praksi, sve molekule kiselina daruju svoja dva vodikova iona. Donirani ioni su uhvaćeni molekulama vode, koje, kada se napune, postaju molekule hidronija. Formula za ion hidronija je H30 +.
reakcija
Kada se bazna ili alkalna otopina doda u sumpornu kiselinu, reagiraju i neutraliziraju. Baza uklanja vodike iz nabijenih molekula vode, oslobađajući visoku koncentraciju hidroksidnih iona. Oni, pored hidronija, reagiraju tako da tvore više molekula vode i soli (produkt reakcije kiselo-bazne). Budući da je sumporna kiselina jaka, može se dogoditi jedna od dvije stvari. Ako je baza također jaka, kao što je kalijev hidroksid, dobivena sol (npr. Kalijev sulfat) bit će neutralna.Drugim riječima, ni kiselinski ni osnovni. S druge strane, ako je baza slaba, kao što je amonijak, rezultirajuća sol će biti kisela, koja djeluje kao slaba kiselina (npr. Amonijev sulfat). Važno je napomenuti da, budući da sol ima dva vodikova iona koja se mogu donirati, jedna molekula sumporne kiseline može neutralizirati dvije molekule baze kao što je natrijev hidroksid.
Sumporna kiselina i natrijev bikarbonat
Budući da se natrijev bikarbonat često koristi za neutraliziranje izlijevanja kiseline iz baterija i laboratorija, reakcija sumporne kiseline s bikarbonatom je uobičajen primjer koji donosi mali zastoj. Kada bikarbonat dođe u kontakt sa otopinom sumporne kiseline, on prihvaća vodikove ione da se pretvore u ugljičnu kiselinu, koja se može razgraditi kako bi oslobodila vodu i ugljični dioksid. Međutim, kako reagiraju sumporna kiselina i bikarbonat, koncentracija ugljične kiseline naglo raste, što pogoduje stvaranju ugljičnog dioksida. Nastaje vrela masa mjehurića, jer ugljični dioksid izlazi iz otopine. Ova reakcija je jednostavna ilustracija Le Chatellierovog principa - kada promjene u koncentracijama mijenjaju dinamičku ravnotežu, sustav reagira na vraćanje takve ravnoteže.
Ostali primjeri
Reakcija između sumporne kiseline i kalcijevog karbonata donekle je slična reakciji s bikarbonatom - ugljični dioksid izlazi kao mjehurići, a nastala sol je kalcij sulfat. Reakcija sumporne kiseline s jakom bazom, kao što je natrijev hidroksid, proizvest će natrijev sulfat, dok će sumporna kiselina koja reagira s bakrenim oksidom oblikovati plavi spoj koji se naziva bakar (II) sulfat. Sumporna kiselina je toliko jaka da se čak može upotrijebiti za stavljanje vodikovih iona u dušičnu kiselinu, tvoreći nitronski ion. Ova reakcija se koristi u proizvodnji jednog od najpoznatijih eksploziva na svijetu: Trinitrotoluena ili TNT-a.