Съдържание
Ако вече сте смесили оцет (който съдържа етанова киселина) и натриев бикарбонат, който е основа, тогава сте видели реакция на неутрализация на киселина и основа. Подобно на бикарбоната и оцета, когато сярната киселина се смеси с основа, двете ще неутрализират. Този тип реакция се нарича химически неутрализация.
Характеристика
Химиците определят киселините и основите по три различни начина, но най-полезното и добре познато определение описва киселина като вещество, което отделя водородни йони, докато основата ги получава.силните киселини са по-добри за даряване на йони, а сярната киселина определено е силна киселина. След това, когато се постави във вода, тя е почти напълно депротонирана - на практика всички киселинни молекули даряват двата си водородни йона. Дарените йони се улавят от водните молекули, които при зареждане стават молекули на хидрония. Формулата за хидрониев йон е H30 +.
Реакция
Когато основният или алкален разтвор се добавят към сярната киселина, двете реагират и неутрализират. Основата премахва водородните йони от заредените водни молекули, освобождавайки висока концентрация на хидроксидни йони. Те, заедно с 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 също е силна, като калиев хидроксид, получената сол (калиев сулфат например) ще бъде неутрална. С други думи, нито киселина, нито основа. 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 основа като натриевия хидроксид.
Сярна киселина и натриев бикарбонат
Тъй като натриевият бикарбонат често се използва за неутрализиране на киселинните разливи от клетките и батериите или в лабораториите, реакцията на сярна киселина с бикарбонат е често срещан пример, който води до лек спад. Когато бикарбонатът влезе в контакт с разтвора на сярна киселина, той приема водородните йони да станат въглеродна киселина, която може да се разложи, за да освободи вода и въглероден диоксид. Въпреки това, тъй като сярна киселина и бикарбонат реагират, концентрацията на въглеродна киселина се натрупва бързо, като по този начин благоприятства образуването на въглероден диоксид. Вряща маса от мехурчета се образува, когато въглеродният диоксид излиза от разтвора. Тази реакция е проста илюстрация на принципа на Le Chatellier - когато промените в концентрациите променят динамичния баланс, системата реагира, за да възстанови този баланс.
Други примери
Реакцията между сярна киселина и калциев карбонат е донякъде подобна на реакцията с бикарбонат - въглеродният диоксид излиза под формата на мехурчета, а генерираната сол е калциев сулфат. Реакцията на сярна киселина със силна основа, като натриев хидроксид, ще доведе до натриев сулфат, докато сярна киселина, взаимодействаща 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 азотната киселина, образувайки нитрониевия йон. Тази реакция се използва при производството на един от най-известните експлозиви в света: тринитротолуол или тротил.
