Innehåll
Om du har blandad ättika (som innehåller etansyra) och natriumbikarbonat, som är en bas, har du redan sett en syrabas-neutraliseringsreaktion. Som bakpulver och ättika, när svavelsyra blandas med en bas, kommer de två att neutralisera. Denna typ av reaktion kallas kemiskt neutralisering.
karaktär
Kemister definierar syror och baser på tre olika sätt, men den mest användbara och kända definitionen beskriver en syra som en substans som släpper ut vätejoner medan basen tar emot dem. starka syror är bättre för att donera joner, och svavelsyra är definitivt en stark syra. Så när den läggs i vattnet blir den i nästan helt avprotonerad form - i praktiken donerade alla syra molekyler sina två vätejoner. Donerade joner fångas av vattenmolekyler, vilka när de laddas blir hydroniummolekyler. Formeln för en hydroniumjon är H30 +.
reaktion
När basen eller alkaliska lösningen sättes till svavelsyran, reagerar och neutraliseras båda. Basen avlägsnar väten från de laddade vattenmolekylerna, vilket frigör en hög koncentration av hydroxidjoner. Dessa, bredvid hydronium, reagerar på att bilda mer molekyler vatten och salt (produkten av en syrabasreaktion). Eftersom svavelsyra är stark kan en av två saker hända. Om basen också är stark, såsom kaliumhydroxid, kommer det resulterande saltet (t.ex. kaliumsulfat) att vara neutralt.Med andra ord, varken sur eller grundläggande. Å andra sidan, om basen är svag, såsom ammoniak, kommer det resulterande saltet att vara surt, vilket verkar som en svag syra (t ex ammoniumsulfat). Det är viktigt att notera att eftersom saltet har två vätejoner som kan doneras kan en molekyl svavelsyra neutralisera två molekyler av en bas, såsom natriumhydroxid.
Svavelsyra och natriumbikarbonat
Eftersom natriumbikarbonat ofta används för att neutralisera syreutsläpp från batterier och i laboratorier är reaktionen av svavelsyra med bikarbonat ett vanligt exempel som ger ett litet bakslag. När bikarbonatet kommer i kontakt med svavelsyralösningen, accepterar den vätejonerna att omvandlas till kolsyra, som kan sönderfalla för att släppa ut vatten och koldioxid. Som svavelsyra och bikarbonat reagerar emellertid koncentrationen av kolsyra upp snabbt, vilket gynnar bildandet av koldioxid. En kokande massa bubblor bildas, eftersom koldioxid släpper lösningen. Denna reaktion är en enkel illustration av Le Chatelliers princip - när förändringar i koncentrationer förändrar en dynamisk jämvikt, reagerar systemet för att återställa en sådan jämvikt.
Andra exempel
Reaktionen mellan svavelsyra och kalciumkarbonat liknar något reaktionen med bikarbonat - koldioxiden kommer ut som bubblor och saltet som alstras är kalciumsulfat. Reaktion av svavelsyra med en stark bas, såsom natriumhydroxid, kommer att producera natriumsulfat, medan svavelsyra som reageras med kopparoxid kommer att bilda den blå föreningen kallad koppar (II) sulfat. Svavelsyra är så stark att den även kan användas för att placera en vätejon i salpetersyra, som bildar nitroniumjonen. Denna reaktion används vid framställning av ett av världens mest kända sprängämnen: Trinitrotoluene eller TNT.