Če ste kdaj zmešali kis (ki vsebuje ocetno kislino) in natrijev bikarbonat, ki je baza, ste že prej videli kislinsko-bazično ali nevtralizacijsko reakcijo. Tako kot kis in soda bikarbona, ko se žveplova kislina pomeša z bazo, bosta nevtralizirala drug drugega. Ta vrsta reakcije se imenuje reakcija nevtralizacije.
Značilnosti
Kemiki kisline in baze opredeljujejo na tri različne načine, vendar najbolj uporabno vsakodnevno definicijo opisuje kislino kot snov, ki želi oddajati vodikove ione, medtem ko baza želi izbrati jih gor. Močne kisline bolje oddajajo vodikove ione, žveplova kislina pa je vsekakor močna kislina, torej kadar je v njej Voda je skoraj popolnoma deprotonirana - tako rekoč vse molekule žveplove kisline so opustile svoj vodik ioni. Te donirane vodikove ione sprejmejo molekule vode, ki postanejo hidronijevi ioni. Formula za hidronijev ion je H3O +.
Reakcija
Ko se žveplovi kislini doda baza ali alkalna raztopina, kislina in baza reagirata tako, da se nevtralizirata. Osnovna vrsta jemlje vodikove ione od molekul vode, zato ima visoko koncentracijo hidroksidnih ionov. Hidroksidni in hidronijevi ioni reagirajo, da tvorijo molekule vode, pri čemer ostane sol (produkt kislinsko-bazične reakcije). Ker je žveplova kislina močna kislina, se lahko zgodi ena od dveh stvari. Če je baza močna baza, kot je kalijev hidroksid, bo nastala sol (npr. Kalijev sulfat) nevtralna, z drugimi besedami ne kislina ne baza. Če je baza šibka baza, kot je amoniak, pa bo nastala sol kisla sol, ki deluje kot šibka kislina (npr. Amonijev sulfat). Pomembno je vedeti, da ima dva molekula žveplove kisline, ki jih lahko odda, ena molekula žveplove kisline nevtralizirati dve molekuli baze, kot je natrijev hidroksid.
Žveplova kislina in soda bikarbona
Ker se soda bikarbona pogosto uporablja za nevtralizacijo razlitja kisline iz akumulatorjev po avtomobilih ali razlitja kisline v laboratorijih, je reakcija žveplove kisline s sodo bikarbono pogost primer, ki se nekoliko zazna. Ko bikarbona iz sode bikarbone pride v stik z raztopino žveplove kisline, sprejme vodikove ione, da postanejo ogljikova kislina. Ogljikova kislina se lahko razgradi, da dobi vodo in ogljikov dioksid; Ko pa žveplova kislina in soda bikarbona reagirata, se koncentracija ogljikove kisline hitro kopiči in tako spodbuja nastanek ogljikovega dioksida. Ko ogljikov dioksid uhaja iz raztopine, nastane kipeča masa mehurčkov. Ta reakcija je preprost prikaz principa Le Chatellierja - kadar spremembe koncentracije motijo dinamično ravnovesje, sistem reagira na način, ki teži k ponovni vzpostavitvi ravnovesja.
Drugi primeri
Reakcija med žveplovo kislino in kalcijevim karbonatom je na nek način podobna reakciji s sodo bikarbono - ogljikov dioksid se mehurči, sol, ki ostane, pa je kalcij sulfat. Z reakcijo žveplove kisline z močno bazično natrijevim hidroksidom nastane natrijev sulfat, medtem ko žveplova kislina z bakrovim oksidom tvori modro spojino bakrov (II) sulfat. Žveplova kislina je tako močna kislina, da jo lahko dejansko uporabimo za lepljenje vodikovega iona na dušikovo kislino, ki tvori nitronijev ion. Ta reakcija se uporablja pri izdelavi enega najbolj znanih eksplozivov na svetu - 2,4,6-trinitrotoluena ali TNT.