Saturs
Ja esat samaisījis etiķi (kas satur etānskābi) un nātrija bikarbonātu, kas ir pamats, tad jau esat redzējuši skābes-bāzes neitralizācijas reakciju. Tāpat kā cepamais sodas un etiķis, kad sērskābe tiek sajaukta ar bāzi, abas tās neitralizēs. Šādu reakciju ķīmiski sauc par neitralizāciju.
Funkcijas
Ķīmiķi definē skābes un bāzes trīs dažādos veidos, bet visnoderīgākā un zināmākā definīcija raksturo skābi kā vielu, kas atbrīvo ūdeņraža jonus, kamēr bāze tos saņem. spēcīgas skābes ir labākas jonu ziedošanai, un sērskābe noteikti ir spēcīga skābe. Tātad, ievietojot ūdenī, tas kļūst gandrīz pilnīgi deprotonēts - praksē visas skābes molekulas ziedoja savus divus ūdeņraža jonus. Ziedotos jonus uztver ūdens molekulas, kas, uzlādējot, kļūst par hidroniju molekulām. Hidronija jonu formula ir H30 +.
Reakcija
Kad sērskābei pievieno bāzi vai sārmu šķīdumu, reaģē un neitralizē. Bāze attīra ūdeņradi no uzlādētajām ūdens molekulām, atbrīvojot augstu hidroksīda jonu koncentrāciju. Tās blakus hidronijai reaģē, veidojot vairāk ūdens un sāls molekulu (skābes-bāzes reakcijas produkts). Tā kā sērskābe ir stipra, var notikt viena no divām lietām. Ja bāze ir stipra, piemēram, kālija hidroksīds, iegūtais sāls (piemēram, kālija sulfāts) būs neitrāls.Citiem vārdiem sakot, ne skābe, ne pamata. No otras puses, ja bāze ir vāja, piemēram, amonjaka, iegūtais sāls būs skābs, kas darbojas kā vāja skābe (piemēram, amonija sulfāts). Ir svarīgi atzīmēt, ka, tā kā sāls satur divus ūdeņraža jonus, kurus var ziedot, viena sērskābes molekula var neitralizēt divas bāzes bāzes, piemēram, nātrija hidroksīdu.
Sērskābe un nātrija bikarbonāts
Tā kā nātrija bikarbonātu bieži lieto, lai neitralizētu skābes noplūdes no baterijām un laboratorijās, sērskābes reakcija ar bikarbonātu ir izplatīts piemērs, kas rada nelielu neveiksmi. Kad bikarbonāts nonāk saskarē ar sērskābes šķīdumu, tas pieņem ūdeņraža jonus, lai tie kļūtu oglekļa skābe, kas var sadalīties, lai atbrīvotu ūdeni un oglekļa dioksīdu. Tomēr, tā kā sērskābe un bikarbonāts reaģē, ogļskābes koncentrācija strauji palielinās, veicinot oglekļa dioksīda veidošanos. Veido burbuļu viršanas masu, jo oglekļa dioksīds izplūst no šķīduma. Šī reakcija ir vienkāršs Le Chatellier principa piemērs - ja koncentrācijas izmaiņas maina dinamisku līdzsvaru, sistēma reaģē, lai atjaunotu šādu līdzsvaru.
Citi piemēri
Reakcija starp sērskābi un kalcija karbonātu ir nedaudz līdzīga reakcijai ar bikarbonātu - oglekļa dioksīds izpaužas kā burbuļi, un iegūtais sāls ir kalcija sulfāts. Sērskābes reakcija ar spēcīgu bāzi, piemēram, nātrija hidroksīdu, radīs nātrija sulfātu, bet sērskābe, kas reaģē ar vara oksīdu, veidos zilo savienojumu, ko sauc par vara (II) sulfātu. Sērskābe ir tik stipra, ka to var izmantot arī ūdeņraža jonu ievietošanai slāpekļskābē, veidojot nitronija jonu. Šo reakciju izmanto, lai ražotu vienu no pasaulē slavenākajām sprāgstvielām: Trinitrotoluēnu vai TNT.