Содержание
Если вы смешали уксус (который содержит этановую кислоту) и бикарбонат натрия, который является основанием, то вы уже видели реакцию нейтрализации кислотного основания. Как пищевая сода и уксус, когда серная кислота смешивается с основанием, они нейтрализуются. Этот вид реакции химически называется нейтрализацией.
характер
Химики определяют кислоты и основания тремя различными способами, но наиболее полезное и известное определение описывает кислоту как вещество, которое высвобождает ионы водорода, в то время как основание получает их. сильные кислоты лучше для донорства ионов, а серная кислота определенно является сильной кислотой. Поэтому, когда его помещают в воду, он почти полностью депротонируется - на практике все молекулы кислоты отдают свои два иона водорода. Пожертвованные ионы захватываются молекулами воды, которые, будучи заряженными, становятся молекулами гидрония. Формула для иона гидроксония - H30 +.
реакция
Когда к серной кислоте добавляется щелочной или щелочной раствор, они реагируют и нейтрализуются. Основание удаляет водороды из заряженных молекул воды, выделяя высокую концентрацию гидроксид-ионов. Они, наряду с гидронием, реагируют с образованием большего количества молекул воды и соли (продукт реакции кислотно-основного состояния). Поскольку серная кислота сильна, может произойти одно из двух. Если основание также является сильным, например, гидроксид калия, полученная соль (например, сульфат калия) будет нейтральной.Другими словами, ни кислоты, ни основных. С другой стороны, если основание является слабым, таким как аммиак, полученная соль будет кислой, которая действует как слабая кислота (например, сульфат аммония). Важно отметить, что, поскольку соль имеет два иона водорода, которые могут быть пожертвованы, 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 кислот из батарей и в лабораториях, реакция серной кислоты с бикарбонатом является распространенным примером, который приводит к небольшому снижению. Когда бикарбонат вступает в контакт с раствором серной кислоты, он допускает превращение ионов водорода в угольную кислоту, которая может разлагаться с выделением воды и углекислого газа. Однако, когда серная кислота и бикарбонат реагируют, концентрация углекислоты быстро возрастает, способствуя образованию углекислого газа. Кипящая масса пузырьков образуется, когда углекислый газ выходит из раствора. Эта реакция является простой иллюстрацией принципа Ле Шателье - когда изменения концентраций изменяют динамическое равновесие, система реагирует на восстановление такого равновесия.
Другие примеры
Реакция между серной кислотой и карбонатом кальция в некоторой степени аналогична реакции с бикарбонатом - углекислый газ образуется в виде пузырьков, а образующаяся соль представляет собой сульфат кальция. Реакция серной кислоты с сильным основанием, таким как гидроксид натрия, приводит к образованию сульфата натрия, в то время как серная кислота, реагирующая с оксидом меди, образует синее соединение, называемое сульфатом меди (II). Серная кислота настолько сильна, что ее даже можно использовать для помещения иона водорода в азотную кислоту, образуя ион нитрония. Эта реакция используется при производстве одного из самых известных взрывчатых веществ в мире: тринитротолуола или тротила.