Indhold
Hvis du har blandet eddike (som indeholder ethansyre) og natriumbicarbonat, som er en base, har du allerede set en syre-base neutraliseringsreaktion. Ligesom bagepulver og eddike, når svovlsyre blandes med en base, neutraliserer de to. Denne form for reaktion kaldes kemisk neutralisering.
karakter
Kemister definerer syrer og baser på tre forskellige måder, men den mest nyttige og kendte definition beskriver en syre som et stof, som frigiver hydrogenioner, mens basen modtager dem. stærke syrer er bedre til at donere ioner, og svovlsyre er bestemt en stærk syre. Så når de sættes i vandet, bliver det næsten fuldstændig deprotoneret form - i praksis donerede alle syre molekyler deres to hydrogenioner. Donerede ioner fanges af vandmolekyler, som når de bliver ladet blive hydroniummolekyler. Formlen for en hydroniumion er H30 +.
reaktion
Når basen eller den alkaliske opløsning tilsættes til svovlsyren, reagerer og neutraliseres begge. Basen fjerner hydrogener fra de ladede vandmolekyler og frigiver en høj koncentration af hydroxidioner. Disse, ved siden af hydronium, reagerer på at danne flere molekyler vand og salt (produktet af en syrebase-reaktion). Fordi svovlsyre er stærk, kan en af to ting ske. Hvis basen også er stærk, såsom kaliumhydroxid, vil det resulterende salt (f.eks. Kaliumsulfat) være neutral.Med andre ord, hverken sur eller grundlæggende. På den anden side, hvis basen er svag, såsom ammoniak, vil det resulterende salt være surt, hvilket virker som en svag syre (fx ammoniumsulfat). Det er vigtigt at bemærke, at da saltet har to hydrogenioner, der kan doneres, kan et svovlsyremiddel neutralisere to molekyler af en base, såsom natriumhydroxid.
Svovlsyre og natriumbicarbonat
Da natriumbicarbonat ofte bruges til at neutralisere syreudslip fra batterier og i laboratorier, er reaktionen med svovlsyre med bicarbonat et almindeligt eksempel, der giver et lille tilbageslag. Når bicarbonatet kommer i kontakt med svovlsyreopløsningen, accepterer det hydrogen ionerne til omdannelse til kulsyre, som kan nedbrydes for at frigøre vand og kuldioxid. Som svovlsyre og bicarbonat reagerer imidlertid koncentrationen af kulsyre hurtigt op, hvilket fremmer dannelsen af carbondioxid. En kogende masse bobler dannes, da kuldioxid undslipper opløsningen. Denne reaktion er en simpel illustration af Le Chatelliers princip - når ændringer i koncentrationer ændrer en dynamisk ligevægt, reagerer systemet for at genoprette en sådan ligevægt.
Andre eksempler
Reaktionen mellem svovlsyre og calciumcarbonat svarer noget til reaktionen med bicarbonat - kuldioxiden kommer ud som bobler, og det dannede salt er calciumsulfat. Reaktion af svovlsyre med en stærk base, såsom natriumhydroxid, vil producere natriumsulfat, medens svovlsyre reageret med kobberoxid vil danne den blå forbindelse kaldet kobber (II) sulfat. Svovlsyre er så stærk, at den endda kan bruges til at placere en hydrogenion i salpetersyre, der danner nitroniumionen. Denne reaktion anvendes til fremstilling af et af verdens mest berømte sprængstoffer: Trinitrotoluen eller TNT.