Содержание
Если вы уже смешали уксус (который содержит этановую кислоту) и бикарбонат натрия, который является основанием, значит, вы наблюдали кислотно-щелочную реакцию нейтрализации. Как и бикарбонат и уксус, когда серная кислота смешивается с основанием, они нейтрализуются. Этот тип реакции химически называется нейтрализацией.
Характеристики
Химики определяют кислоты и основания тремя разными способами, но наиболее полезное и известное определение описывает кислоту как вещество, которое выделяет ионы водорода, в то время как основание получает их.сильные кислоты лучше для донорства ионов, а серная кислота определенно является сильной кислотой. Затем, когда его помещают в воду, он почти полностью депротонируется - на практике все молекулы кислоты отдали свои два иона водорода. Пожертвованные ионы захватываются молекулами воды, которые при зарядке становятся молекулами гидроксония. Формула иона гидроксония - H30 +.
Реакция
Когда к серной кислоте добавляется щелочной или щелочной раствор, они реагируют и нейтрализуют. Основание удаляет ионы водорода из заряженных молекул воды, высвобождая высокую концентрацию гидроксид-ионов. Они вместе с гидроксонием реагируют с образованием большего количества молекул воды и соли (продукта кислотно-щелочной реакции). Поскольку серная кислота сильна, может произойти одно из двух. Если основание также сильное, такое как гидроксид калия, полученная соль (например, сульфат калия) будет нейтральной. Другими словами, ни кислотный, ни основной. С другой стороны, если основание слабое, такое как аммиак, полученная соль будет кислой, которая действует как слабая кислота (например, сульфат аммония). Важно отметить, что, поскольку соль содержит два иона водорода, которые могут быть переданы, одна молекула серной кислоты может нейтрализовать две молекулы основания, такого как гидроксид натрия.
Серная кислота и бикарбонат натрия
Поскольку бикарбонат натрия часто используется для нейтрализации разливов кислоты из элементов и батарей или в лабораториях, реакция серной кислоты с бикарбонатом является типичным примером, который приводит к незначительным затруднениям. Когда бикарбонат вступает в контакт с раствором серной кислоты, он поглощает ионы водорода, превращаясь в угольную кислоту, которая может разлагаться с выделением воды и диоксида углерода. Однако по мере реакции серной кислоты и бикарбоната концентрация угольной кислоты быстро накапливается, что способствует образованию диоксида углерода. При выходе углекислого газа из раствора образуется кипящая масса пузырьков. Эта реакция является простой иллюстрацией принципа Ле Шателье: когда изменения концентраций изменяют динамический баланс, система реагирует, чтобы восстановить этот баланс.
Еще примеры
Реакция между серной кислотой и карбонатом кальция чем-то похожа на реакцию с бикарбонатом - углекислый газ выходит в виде пузырьков, а образующаяся соль представляет собой сульфат кальция. Реакция серной кислоты с сильным основанием, таким как гидроксид натрия, дает сульфат натрия, в то время как серная кислота, реагирующая с оксидом меди, образует синее соединение, называемое сульфатом меди (II). Серная кислота настолько сильна, что ее можно использовать даже для помещения иона водорода в азотную кислоту, образуя ион нитрония. Эта реакция используется при производстве одного из самых известных в мире взрывчатых веществ: тринитротолуола или тротила.
