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Se hai mescolato l'aceto (che contiene acido etanoico) e il bicarbonato di sodio, che è una base, hai già visto una reazione di neutralizzazione acido-base. Come il bicarbonato e l'aceto, quando l'acido solforico viene miscelato con una base, i due si neutralizzano. Questo tipo di reazione è chimicamente chiamata neutralizzazione.
carattere
I chimici definiscono gli acidi e le basi in tre modi diversi, ma la definizione più utile e conosciuta descrive un acido come una sostanza che rilascia ioni di idrogeno mentre la base li riceve. gli acidi forti sono migliori per donare gli ioni e l'acido solforico è sicuramente un acido forte. Quindi, quando viene immerso nell'acqua, entra in una forma quasi completamente deprotonata - in pratica, tutte le molecole di acido hanno donato i loro due ioni di idrogeno. Gli ioni donati vengono catturati dalle molecole d'acqua che, quando caricate, diventano molecole di idronio. La formula per uno ione idronio è H30 +.
reazione
Quando la soluzione di base o alcalina viene aggiunta all'acido solforico, entrambi reagiscono e si neutralizzano. La base rimuove gli idrogeni dalle molecole d'acqua caricate, rilasciando un'alta concentrazione di ioni idrossido. Questi, accanto all'idronio, reagiscono per formare più molecole di acqua e sale (il prodotto di una reazione acido-base). Poiché l'acido solforico è forte, può accadere una delle due cose. Se anche la base è forte, come l'idrossido di potassio, il sale risultante (solfato di potassio, per esempio) sarà neutro.In altre parole, né acido né base. D'altra parte, se la base è debole, come l'ammoniaca, il sale risultante sarà acido, che agisce come un acido debole (ad esempio solfato di ammonio). È importante notare che poiché il sale ha due ioni di idrogeno che possono essere donati, una molecola di acido solforico può neutralizzare due molecole di una base come l'idrossido di sodio.
Acido solforico e bicarbonato di sodio
Poiché il bicarbonato di sodio viene spesso utilizzato per neutralizzare fuoriuscite di acido dalle batterie e nei laboratori, la reazione dell'acido solforico con bicarbonato è un esempio comune che comporta una piccola battuta d'arresto. Quando il bicarbonato entra in contatto con la soluzione di acido solforico, accetta gli ioni idrogeno per trasformarsi in acido carbonico, che può decomporsi per rilasciare acqua e anidride carbonica. Tuttavia, come reagiscono acido solforico e bicarbonato, la concentrazione di acido carbonico si accumula rapidamente, favorendo la formazione di anidride carbonica. Si forma una massa bollente di bolle, mentre l'anidride carbonica fuoriesce dalla soluzione. Questa reazione è una semplice illustrazione del principio di Le Chatellier - quando i cambiamenti nelle concentrazioni cambiano un equilibrio dinamico, il sistema reagisce per ripristinare tale equilibrio.
Altri esempi
La reazione tra acido solforico e carbonato di calcio è in qualche modo simile alla reazione con bicarbonato: l'anidride carbonica viene fuori come bolle e il sale generato è solfato di calcio. La reazione dell'acido solforico con una base forte, come l'idrossido di sodio, produrrà solfato di sodio, mentre l'acido solforico reagito con l'ossido di rame formerà il composto blu chiamato solfato di rame (II). L'acido solforico è così forte da poter essere utilizzato anche per posizionare uno ione idrogeno in acido nitrico, formando lo ione nitronico. Questa reazione è utilizzata nella produzione di uno degli esplosivi più famosi al mondo: il tritotoluogo o il TNT.