Obsah
Pokud jste smíšili ocet (který obsahuje kyselinu ethanovou) a hydrogenuhličitan sodný, což je báze, pak jste již viděli acidobazickou neutralizační reakci. Jako jedlá soda a ocet, když se kyselina sírová smíchá s bází, oba se neutralizují. Tento druh reakce se chemicky nazývá neutralizace.
Vlastnosti
Chemici definují kyseliny a zásady třemi různými způsoby, ale nejužitečnější a nejznámější definice popisuje kyselinu jako látku, která uvolňuje vodíkové ionty, zatímco je základna přijímá. silné kyseliny jsou lepší pro darování iontů a kyselina sírová je rozhodně silná kyselina. Když se tedy vloží do vody, dostane se téměř do zcela deprotonované formy - v praxi všechny molekuly kyseliny darovaly své dva vodíkové ionty. Darované ionty jsou zachyceny molekulami vody, které se po nabití stávají molekulami hydronia. Vzorec pro hydroniový ion je H30 +.
Reakce
Když se báze nebo alkalický roztok přidá k kyselině sírové, reagují a neutralizují. Báze odstraní vodíky z nabitých molekul vody a uvolní vysokou koncentraci hydroxidových iontů. Tyto, vedle hydronia, reagují za vzniku více molekul vody a soli (produkt acidobazické reakce). Protože kyselina sírová je silná, může se stát jedna ze dvou věcí. Pokud je báze také silná, jako je hydroxid draselný, výsledná sůl (například síran draselný) bude neutrální.Jinými slovy, ani kyselina ani základní. Na druhé straně, pokud je báze slabá, jako je amoniak, výsledná sůl bude kyselá, která působí jako slabá kyselina (např. Síran amonný). Je důležité poznamenat, že protože sůl má dva vodíkové ionty, které mohou být darovány, jedna molekula kyseliny sírové může neutralizovat dvě molekuly báze, jako je hydroxid sodný.
Kyselina sírová a hydrogenuhličitan sodný
Vzhledem k tomu, že hydrogenuhličitan sodný je často používán k neutralizaci úniku kyselin z baterií a laboratoří, je reakce kyseliny sírové s hydrogenuhličitanem běžným příkladem, který přináší malou překážku. Když se hydrogenuhličitan dostane do styku s roztokem kyseliny sírové, přijímá vodíkové ionty, aby se změnily na kyselinu uhličitou, která se může rozložit a uvolnit vodu a oxid uhličitý. Vzhledem k tomu, že kyselina sírová a hydrogenuhličitan reagují, se však koncentrace kyseliny uhličité rychle zvyšuje a podporuje tvorbu oxidu uhličitého. Vniká vroucí hmota bublin, když z roztoku uniká oxid uhličitý. Tato reakce je jednoduchým příkladem Le Chatellierova principu - když změny v koncentracích mění dynamickou rovnováhu, systém reaguje na obnovení takové rovnováhy.
Další příklady
Reakce mezi kyselinou sírovou a uhličitanem vápenatým je poněkud podobná reakci s hydrogenuhličitanem - oxid uhličitý vychází jako bubliny a vytvořená sůl je síran vápenatý. Reakcí kyseliny sírové se silnou bází, jako je hydroxid sodný, se získá síran sodný, zatímco kyselina sírová reaguje s oxidem měďnatým a vytvoří modrou sloučeninu zvanou síran měďnatý. Kyselina sírová je tak silná, že může být použita i pro umístění vodíkového iontu do kyseliny dusičné za vzniku nitroniového iontu. Tato reakce se používá při výrobě jedné z nejznámějších trhavin na světě: Trinitrotoluenu nebo TNT.