Hvilken type reaktion forekommer, når svovlsyre reagerer med en alkaline?

Hvis du nogensinde har blandet eddike (som indeholder eddikesyre) og natriumbicarbonat, som er en base, har du set en syrebase eller neutralisering reaktion før. Ligesom eddike og bagepulver, når svovlsyre blandes med en base, neutraliserer de to hinanden. Denne reaktion kaldes en neutraliseringsreaktion.

Karakteristik

Kemister definerer syrer og baser på tre forskellige måder, men den mest nyttige hverdag definerer en syre som et stof, der ønsker at give væk hydrogenioner, mens en base ønsker at hente dem op. Sterke syrer er bedre at give væk deres brintioner, og svovlsyre er absolut en stærk syre, så når den er i vand, er den næsten helt deprotoneret - stort set alle svovlsyremolekylerne har givet op både deres hydrogenioner. Disse donerede hydrogenioner accepteres af vandmolekyler, som bliver hydroniumioner. Formlen for en hydroniumion er H3O +.

Reaktion

Når basen eller alkalisk opløsning sættes til svovlsyre, reagerer syren og basen ved at neutralisere hinanden. Den grundlæggende art har taget hydrogenioner væk fra vandmolekyler, så den har en høj koncentration af hydroxidioner. Hydroxid- og hydroniumioner reagerer på at fremstille vandmolekyler, der efterlader et salt (produktet af en syrebase-reaktion). Da svovlsyre er en stærk syre, kan en af ​​to ting ske. Hvis basen er en stærk base som kaliumhydroxid, vil det resulterende salt (fx kaliumsulfat) være neutralt, med andre ord, hverken en syre eller en base. Hvis basen er en svag base som ammoniak, vil det resulterende salt imidlertid være et surt salt, som virker som en svag syre (fx ammoniumsulfat). Det er vigtigt at bemærke, at da det har to hydrogenioner, kan det give væk, kan et svovlmolekyle neutralisere to molekyler af en base som natriumhydroxid.

Svovlsyre og bagesoda

Siden Bagepulver bruges ofte til at neutralisere batterisyredannelser på biler eller syreudslip i laboratorier. Reaktionen af ​​svovlsyre med bagepulver er et almindeligt eksempel, der har et lille twist. Når bicarbonatet fra bagepulver kommer i kontakt med svovlsyreopløsningen, accepterer det hydrogen ioner for at blive kulsyre. Kulsyre kan nedbrydes for at give vand og kuldioxid; Imidlertid, og som svovlsyre og bagepulver reagerer, ophobes koncentrationen af ​​kulsyre hurtigt og derved begunstiger dannelsen af ​​carbondioxid. En sødende masse af bobler dannes, da denne kuldioxid undslipper fra opløsningen. Denne reaktion er en simpel illustration af Le Chatelliers princip - når ændringer i koncentrationen forstyrrer en dynamisk ligevægt, reagerer systemet på en måde, der har tendens til at genskabe ligevægt.

Andre eksempler på

Reaktionen mellem svovlsyre og calciumcarbonat svarer på nogle måder til reaktionen med bagepulver - kuldioxid bobler væk, og saltet, som forbliver bagved, er calciumsulfat. Reaktion af svovlsyre med den stærke base natriumhydroxid vil danne natriumsulfat, medens svovlsyre med kobberoxid vil danne den blå forbindelse kobber (II) sulfat. Svovlsyre er en sådan stærk syre, det kan faktisk bruges til at holde en hydrogenion på salpetersyre, der danner nitroniumionen. Denne reaktion anvendes til fremstilling af en af ​​verdens mest berømte eksplosivstoffer - 2,4,6-trinitrotoluen eller TNT.