Conţinut
Dacă ați amestecat deja oțet (care conține acid etanoic) și bicarbonat de sodiu, care este o bază, atunci ați văzut o reacție de neutralizare acido-bazică. La fel ca bicarbonatul și oțetul, atunci când acidul sulfuric este amestecat cu o bază, cei doi se vor neutraliza. Acest tip de reacție se numește chimic neutralizare.
Caracteristici
Chimiștii definesc acizii și bazele în trei moduri diferite, dar cea mai utilă și mai cunoscută definiție descrie un acid ca o substanță care eliberează ioni de hidrogen în timp ce baza îi primește.acizii puternici sunt mai buni pentru donarea de ioni, iar acidul sulfuric este cu siguranță un acid puternic. Apoi, atunci când este plasat în apă, este aproape complet deprotonat - în practică, toate moleculele de acid și-au donat cei doi ioni de hidrogen. Ionii donați sunt captați de moleculele de apă, care, atunci când sunt încărcate, devin molecule de hidroniu. Formula pentru un ion hidroniu este H30 +.
Reacţie
Când soluția bazică sau alcalină este adăugată la acidul sulfuric, reacționează și neutralizează. Baza îndepărtează ionii de hidrogen din moleculele de apă încărcate, eliberând o concentrație mare de ioni hidroxid. Acestea, împreună cu hidroniul, reacționează pentru a forma mai multe molecule de apă și sare (produsul unei reacții acido-bazice). Deoarece acidul sulfuric este puternic, se poate întâmpla unul din două lucruri. Dacă și baza este puternică, cum ar fi hidroxidul de potasiu, sarea rezultată (sulfatul de potasiu, de exemplu) va fi neutră. Cu alte cuvinte, nici acid, nici bazic. Pe de altă parte, dacă baza este slabă, cum ar fi amoniacul, sarea rezultată va fi acidă, care acționează ca un acid slab (de exemplu, sulfat de amoniu). Este important să rețineți că, deoarece sarea are doi ioni de hidrogen care pot fi donați, o moleculă de acid sulfuric poate neutraliza două molecule ale unei baze, cum ar fi hidroxidul de sodiu.
Acid sulfuric și bicarbonat de sodiu
Deoarece bicarbonatul de sodiu este adesea folosit pentru a neutraliza scurgerile de acid din celule și baterii sau în laboratoare, reacția acidului sulfuric cu bicarbonatul este un exemplu obișnuit care provoacă un obstacol minor. Când bicarbonatul intră în contact cu soluția de acid sulfuric, acesta acceptă ionii de hidrogen pentru a deveni acid carbonic, care se poate descompune pentru a elibera apă și dioxid de carbon. Cu toate acestea, pe măsură ce acidul sulfuric și bicarbonatul reacționează, concentrația de acid carbonic se acumulează rapid, favorizând astfel formarea de dioxid de carbon. O masă de fierbere a bulelor se formează pe măsură ce dioxidul de carbon scapă din soluție. Această reacție este o ilustrare simplă a principiului lui Le Chatellier - atunci când schimbările de concentrații modifică un echilibru dinamic, sistemul reacționează pentru a restabili acel echilibru.
Alte exemple
Reacția dintre acidul sulfuric și carbonatul de calciu este oarecum similară cu reacția cu bicarbonatul - dioxidul de carbon iese sub formă de bule, iar sarea generată este sulfatul de calciu. Reacția acidului sulfuric cu o bază puternică, cum ar fi hidroxidul de sodiu, va produce sulfat de sodiu, în timp ce acidul sulfuric reacționat cu oxidul de cupru va forma compusul albastru numit sulfat de cupru (II). Acidul sulfuric este atât de puternic încât poate fi folosit chiar și pentru plasarea unui ion hidrogen în acidul azotic, formând ionul nitroniu. Această reacție este utilizată la producerea unuia dintre cei mai renumiți explozivi din lume: Trinitrotoluen sau TNT.
