Περιεχόμενο
Εάν έχετε αναμείξει ξύδι (το οποίο περιέχει αιθανοϊκό οξύ) και διττανθρακικό νάτριο, το οποίο είναι μια βάση, τότε έχετε ήδη δει μια αντίδραση εξουδετέρωσης οξέος βάσης. Όπως και η μαγειρική σόδα και το ξίδι, όταν το θειικό οξύ αναμιγνύεται με βάση, τα δύο εξουδετερώνουν. Αυτό το είδος αντίδρασης ονομάζεται χημικά ουδετεροποίηση.
Χαρακτηριστικά
Οι χημικοί ορίζουν τα οξέα και τις βάσεις με τρεις διαφορετικούς τρόπους, αλλά ο πιο χρήσιμος και γνωστός ορισμός περιγράφει ένα οξύ σαν μια ουσία που απελευθερώνει ιόντα υδρογόνου ενώ η βάση τους λαμβάνει. τα ισχυρά οξέα είναι καλύτερα για τη δωρεά ιόντων και το θειικό οξύ είναι σίγουρα ένα ισχυρό οξύ. Έτσι, όταν βάζουμε στο νερό, παίρνει σχεδόν εντελώς αποπρωτονιωμένη μορφή - στην πράξη, όλα τα μόρια οξέων δώρισαν τα δύο ιόντα υδρογόνου. Τα δωρεά ιόντα συλλαμβάνονται από μόρια νερού, τα οποία, όταν φορτιστούν, γίνονται μόρια υδρογόνου. Ο τύπος για ένα ιόν υδρογόνου είναι H30 +.
Αντίδραση
Όταν το βασικό ή αλκαλικό διάλυμα προστίθεται στο θειικό οξύ, αντιδρούν και εξουδετερώνουν. Η βάση αφαιρεί τα υδρογόνα από τα μόρια φορτισμένου νερού, απελευθερώνοντας υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου. Αυτά, δίπλα στο υδρόνιο, αντιδρούν ώστε να σχηματίσουν περισσότερα μόρια νερού και αλατιού (το προϊόν μίας αντίδρασης όξινης βάσης). Επειδή το θειικό οξύ είναι ισχυρό, μπορεί να συμβεί ένα από τα δύο πράγματα. Εάν η βάση είναι επίσης ισχυρή, όπως το υδροξείδιο του καλίου, το προκύπτον άλας (θειικό κάλιο, για παράδειγμα) θα είναι ουδέτερο.Με άλλα λόγια, ούτε οξύ ούτε βασικό. Από την άλλη πλευρά, εάν η βάση είναι ασθενής, όπως η αμμωνία, το προκύπτον άλας θα είναι όξινο, το οποίο δρα ως ασθενές οξύ (π.χ. θειικό αμμώνιο). Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δεδομένου ότι το άλας έχει δύο ιόντα υδρογόνου που μπορούν να δωρηθούν, ένα μόριο θειικού οξέος μπορεί να εξουδετερώνει δύο μόρια μιας βάσης όπως το υδροξείδιο του νατρίου.
Θειικό οξύ και διττανθρακικό νάτριο
Επειδή το όξινο ανθρακικό νάτριο χρησιμοποιείται συχνά για την εξουδετέρωση των διαρροών οξέων από μπαταρίες και σε εργαστήρια, η αντίδραση θειικού οξέος με διττανθρακικό είναι ένα κοινό παράδειγμα που φέρνει μια μικρή οπισθοδρόμηση. Όταν το διττανθρακικό έρχεται σε επαφή με το διάλυμα θειικού οξέος, δέχεται τα ιόντα υδρογόνου να μετατραπούν σε ανθρακικό οξύ, το οποίο μπορεί να αποσυντεθεί για να απελευθερώσει νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Εντούτοις, καθώς αντιδρούν το θειικό οξύ και το όξινο ανθρακικό άλας, η συγκέντρωση του ανθρακικού οξέος συσσωρεύεται γρήγορα, ευνοώντας τον σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα. Λαμβάνεται μια βράση μάζας φυσαλίδων, καθώς το διοξείδιο του άνθρακα διαφεύγει από το διάλυμα. Αυτή η αντίδραση είναι μια απλή απεικόνιση της αρχής του Le Chatellier - όταν οι αλλαγές στις συγκεντρώσεις αλλάζουν μια δυναμική ισορροπία, το σύστημα αντιδρά για να αποκαταστήσει αυτή την ισορροπία.
Άλλα παραδείγματα
Η αντίδραση μεταξύ θειικού οξέος και ανθρακικού ασβεστίου είναι κάπως παρόμοια με την αντίδραση με διττανθρακικό - το διοξείδιο του άνθρακα βγαίνει σαν φυσαλίδες και το παραγόμενο άλας είναι θειικό ασβέστιο. Αντίδραση θειικού οξέος με ισχυρή βάση, όπως το υδροξείδιο του νατρίου, θα παράγει θειικό νάτριο, ενώ το θειικό οξύ αντιδρά με οξείδιο του χαλκού θα σχηματίσει την μπλε ένωση που ονομάζεται θειικό χαλκό (II). Το θειικό οξύ είναι τόσο ισχυρό ώστε μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για να τοποθετήσει ένα ιόν υδρογόνου σε νιτρικό οξύ, σχηματίζοντας το ιόν νιτρονίου. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στην παραγωγή ενός από τα πιο διάσημα εκρηκτικά στον κόσμο: Τρινιτροτολουένιο ή ΤΝΤ.