Se hai mai mescolato l'aceto (che contiene acido acetico) e il bicarbonato di sodio, che è una base, hai visto una base acida o una neutralizzazione reazione prima. Proprio come l'aceto e il bicarbonato di sodio, quando l'acido solforico viene miscelato con una base, i due si neutralizzano a vicenda. Questo tipo di reazione è chiamata reazione di neutralizzazione.
Caratteristiche
I chimici definiscono gli acidi e le basi in tre modi diversi, ma la definizione quotidiana più utile descrive un acido come una sostanza che vuole regalare ioni idrogeno, mentre una base vuole prenderli. Gli acidi forti sono migliori nel dare via i loro ioni di idrogeno e l'acido solforico è sicuramente un acido forte, quindi quando è in acqua, è quasi completamente deprotonato - praticamente tutte le molecole di acido solforico hanno rinunciato ai loro ioni di idrogeno. Questi ioni di idrogeno donati sono accettati dalle molecole d'acqua, che diventano ioni idronio. La formula per uno ione idronio è H3O +.
Reaction
Quando la soluzione di base o alcalina viene aggiunta all'acido solforico, l'acido e la base reagiscono neutralizzando l'un l'altro. Le specie di base hanno portato via gli ioni idrogeno dalle molecole d'acqua, quindi ha un'alta concentrazione di ioni idrossido. Gli ioni idrossido e idronio reagiscono per formare molecole d'acqua, lasciando un sale (il prodotto di una reazione acido-base). Poiché l'acido solforico è un acido forte, una delle due cose potrebbe accadere. Se la base è una base forte come l'idrossido di potassio, il sale risultante (ad esempio solfato di potassio) sarà neutro, in altre parole, né un acido né una base. Se la base è una base debole come l'ammoniaca, tuttavia, il sale risultante sarà un sale acido, che agisce come un acido debole (ad esempio solfato di ammonio). È importante notare che poiché ha due ioni di idrogeno che può dare via, una molecola di acido solforico può neutralizzare due molecole di una base come l'idrossido di sodio.
Acido solforico e bicarbonato di sodio
Dal il bicarbonato di sodio è spesso usato per neutralizzare fuoriuscite di acido della batteria sulle auto o fuoriuscite di acido nei laboratori, la reazione dell'acido solforico con il bicarbonato di sodio è un esempio comune che presenta una piccola torsione. Quando il bicarbonato dal bicarbonato di sodio entra in contatto con la soluzione di acido solforico, accetta gli ioni di idrogeno per diventare acido carbonico. L'acido carbonico può decomporsi per produrre acqua e anidride carbonica; tuttavia, e come l'acido solforico e il bicarbonato di sodio reagiscono, la concentrazione di acido carbonico si accumula rapidamente, favorendo così la formazione di anidride carbonica. Una massa ribollente di bolle si forma mentre questa anidride carbonica fuoriesce dalla soluzione. Questa reazione è una semplice illustrazione del principio di Le Chatellier - quando i cambiamenti di concentrazione disturbano un equilibrio dinamico, il sistema reagisce in un modo che tende a ristabilire l'equilibrio.
Altri esempi
La reazione tra l'acido solforico e il carbonato di calcio sono simili in qualche modo alla reazione con il bicarbonato di sodio: l'anidride carbonica si spegne e il sale che rimane dietro è il solfato di calcio. La reazione dell'acido solforico con l'idrossido di sodio a base forte produrrà solfato di sodio, mentre l'acido solforico con ossido rameico formerà il solfato di rame composto blu (II). L'acido solforico è un acido così forte che può essere usato per attaccare uno ione idrogeno sull'acido nitrico, formando lo ione nitronico. Questa reazione è utilizzata nella fabbricazione di uno degli esplosivi più famosi al mondo: 2,4,6-trinitrotoluene o TNT.
