Ja esat kādreiz sajaucis etiķi (kas satur etiķskābi) un nātrija bikarbonātu, kas ir bāze, iepriekš esat redzējis skābes bāzes vai neitralizācijas reakciju. Tāpat kā etiķis un cepamā soda, ja sērskābi sajauc ar bāzi, abi viens otru neitralizēs. Šādu reakciju sauc par neitralizācijas reakciju.
Raksturlielumi
Ķīmiķi skābes un bāzes definē trīs dažādos veidos, bet visnoderīgākā ikdienas definīcija apraksta skābi kā vielu, kas vēlas atdot ūdeņraža jonus, bet bāze vēlas izvēlēties tos uz augšu. Spēcīgās skābes labāk atdod ūdeņraža jonus, un sērskābe noteikti ir spēcīga skābe, tāpēc, kad tā ir ūdens, tas ir gandrīz pilnībā deprotonēts - praktiski visas sērskābes molekulas ir atteikušās gan no ūdeņraža joni. Šos ziedotos ūdeņraža jonus pieņem ūdens molekulas, kas kļūst par hidronija joniem. Hidronija jonu formula ir H3O +.
Reakcija
Kad sērskābei pievieno bāzi vai sārma šķīdumu, skābe un bāze reaģē, neitralizējot viens otru. Pamata suga ir atņēmusi ūdeņraža jonus no ūdens molekulām, tāpēc tajā ir augsta hidroksīda jonu koncentrācija. Hidroksīda un hidronija joni reaģē, veidojot ūdens molekulas, atstājot sāli (skābes-bāzes reakcijas produkts). Tā kā sērskābe ir spēcīga skābe, var notikt viena no divām lietām. Ja bāze ir spēcīga bāze, piemēram, kālija hidroksīds, iegūtais sāls (piemēram, kālija sulfāts) būs neitrāls, citiem vārdiem sakot, ne skābe, ne bāze. Ja bāze ir vāja bāze, piemēram, amonjaks, iegūtais sāls būs skābs sāls, kas darbojas kā vāja skābe (piemēram, amonija sulfāts). Ir svarīgi atzīmēt, ka, tā kā tajā ir divi ūdeņraža joni, kurus tā var atdot, viena sērskābes molekula var neitralizēt divas bāzes molekulas, piemēram, nātrija hidroksīdu.
Sērskābe un cepamā soda
Tā kā cepamo soda bieži izmanto, lai neitralizētu akumulatoru skābes noplūdi automašīnās vai skābes noplūdi laboratorijās, sērskābes reakcija ar cepamo sodu ir izplatīts piemērs, kurā ir nedaudz vērpjot. Kad sodas bikarbonāts nonāk saskarē ar sērskābes šķīdumu, tas pieņem ūdeņraža jonus, lai tie kļūtu par ogļskābi. Ogļskābe var sadalīties, iegūstot ūdeni un oglekļa dioksīdu; tomēr, reaģējot sērskābei un soda, ogļskābes koncentrācija ātri uzkrājas, tādējādi veicinot oglekļa dioksīda veidošanos. Kad oglekļa dioksīds izplūst no šķīduma, rodas burbuļu masa. Šī reakcija ir vienkāršs Le Chatellier principa ilustrācija - kad koncentrācijas izmaiņas izjauc dinamisko līdzsvaru, sistēma reaģē tā, lai mēdz atjaunot līdzsvaru.
Citi piemēri
Reakcija starp sērskābi un kalcija karbonātu dažos veidos ir līdzīga reakcijai ar cepamo soda - oglekļa dioksīds burbuļos, un sāls, kas paliek aiz tā, ir kalcijs sulfāts. Reaģējot uz sērskābi ar spēcīgu nātrija hidroksīda bāzi, tiks iegūts nātrija sulfāts, bet sērskābe ar vara oksīdu - zilo savienojumu vara (II) sulfātu. Sērskābe ir tik stipra skābe, ko faktiski var izmantot ūdeņraža jonu pielīmēšanai slāpekļskābē, veidojot nitronija jonu. Šo reakciju izmanto vienas no pasaules slavenākajām sprāgstvielām - 2,4,6-trinitrotoluola vai TNT ražošanā.