K jakému typu reakce dochází, když kyselina sírová reaguje s alkalickou látkou?

Pokud jste někdy smíchali ocet (který obsahuje kyselinu octovou) a hydrogenuhličitan sodný, což je báze, již jste někdy viděli acidobazickou nebo neutralizační reakci. Stejně jako ocet a jedlá soda, i když se kyselina sírová smísí s bází, budou se navzájem neutralizovat. Tento druh reakce se nazývá neutralizační reakce.

Chemici definují kyseliny a zásady třemi různými způsoby, ale nejužitečnější každodenní definicí popisuje kyselinu jako látku, která chce rozdávat vodíkové ionty, zatímco báze chce sbírat je nahoru. Silné kyseliny lépe rozdávají své vodíkové ionty a kyselina sírová je rozhodně silná kyselina, takže když je uvnitř voda, je téměř úplně deprotonovaná - prakticky všechny molekuly kyseliny sírové se vzdaly vodíku ionty. Tyto darované vodíkové ionty jsou přijímány molekulami vody, které se stávají hydroniovými ionty. Vzorec pro hydroniový iont je H3O +.

Když se k kyselině sírové přidá báze nebo alkalický roztok, kyselina a báze reagují vzájemnou neutralizací. Základní druh odebírá vodíkové ionty z molekul vody, takže má vysokou koncentraci hydroxidových iontů. Hydroxidové a hydroniové ionty reagují za vzniku molekul vody a zanechávají sůl (produkt acidobazické reakce). Protože kyselina sírová je silná kyselina, může se stát jedna ze dvou věcí. Pokud je bází silná báze, jako je hydroxid draselný, bude výsledná sůl (např. Síran draselný) neutrální, jinými slovy ani kyselina, ani báze. Pokud je bází slabá báze, jako je amoniak, výslednou solí bude kyselá sůl, která působí jako slabá kyselina (např. Síran amonný). Je důležité si uvědomit, že jelikož má dva vodíkové ionty, které může rozdávat, může jedna molekula kyseliny sírové neutralizovat dvě molekuly báze, jako je hydroxid sodný.

Vzhledem k tomu, že se jedlá soda často používá k neutralizaci úniků kyselin z baterií do automobilů nebo úniků kyselin do laboratoří, je běžným příkladem reakce kyseliny sírové s jedlou sodou. Když hydrogenuhličitan z jedlé sody přijde do styku s roztokem kyseliny sírové, přijímá vodíkové ionty, aby se stal kyselinou uhličitou. Kyselina uhličitá se může rozložit za vzniku vody a oxidu uhličitého; jak však kyselina sírová a jedlá soda reagují, rychle se hromadí koncentrace kyseliny uhličité, což podporuje tvorbu oxidu uhličitého. Při úniku tohoto oxidu uhličitého z roztoku se vytváří kypící hmota bublin. Tato reakce je jednoduchým příkladem principu Le Chatelliera - když změny koncentrace narušují dynamickou rovnováhu, systém reaguje způsobem, který má tendenci obnovit rovnováhu.

Reakce mezi kyselinou sírovou a uhličitanem vápenatým je v některých ohledech podobná reakci se sódou bikarbónou - oxid uhličitý odfoukne a zbývající solí je vápník síran. Reakcí kyseliny sírové se silným hydroxidem sodným se získá síran sodný, zatímco kyselina sírová s oxidem měďnatým vytvoří modrou sloučeninu síranu měďnatého. Kyselina sírová je tak silná kyselina, že ji lze ve skutečnosti použít k přilepení vodíkového iontu na kyselinu dusičnou za vzniku nitroniového iontu. Tato reakce se používá při výrobě jedné z nejslavnějších výbušnin na světě - 2,4,6-trinitrotoluenu nebo TNT.