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Se hai già mescolato l'aceto (che contiene acido etanoico) e il bicarbonato di sodio, che è una base, hai visto una reazione di neutralizzazione acido-base. Come il bicarbonato e l'aceto, quando l'acido solforico viene mescolato con una base, i due si neutralizzano. Questo tipo di reazione è chimicamente chiamato neutralizzazione.
Caratteristiche
I chimici definiscono acidi e basi in tre modi diversi, ma la definizione più utile e conosciuta descrive un acido come una sostanza che rilascia ioni idrogeno mentre la base li riceve.gli acidi forti sono migliori per la donazione di ioni e l'acido solforico è sicuramente un acido forte. Quindi, quando viene immerso in acqua, viene quasi completamente deprotonato: in pratica, tutte le molecole di acido hanno donato i loro due ioni idrogeno. Gli ioni donati vengono catturati dalle molecole d'acqua che, una volta caricate, diventano molecole di idronio. La formula per uno ione idronio è H30 +.
Reazione
Quando la soluzione base o alcalina viene aggiunta all'acido solforico, entrambi reagiscono e neutralizzano. La base rimuove gli ioni idrogeno dalle molecole d'acqua cariche, rilasciando un'alta concentrazione di ioni idrossido. Questi, insieme all'idronio, reagiscono per formare più molecole di acqua e sale (il prodotto di una reazione acido-base). Poiché l'acido solforico è forte, possono accadere 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 basico. 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 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 le fuoriuscite di acido da celle e batterie o nei laboratori, la reazione dell'acido solforico con il bicarbonato è un esempio comune che provoca una piccola battuta d'arresto. Quando il bicarbonato entra in contatto con la soluzione di acido solforico, accetta gli ioni idrogeno per diventare acido carbonico, che può decomporsi per rilasciare acqua e anidride carbonica. Tuttavia, poiché l'acido solforico e il bicarbonato reagiscono, la concentrazione di acido carbonico si accumula rapidamente, favorendo così la formazione di anidride carbonica. Una massa bollente di bolle si forma quando l'anidride carbonica fuoriesce dalla soluzione. Questa reazione è una semplice illustrazione del principio di Le Chatellier: quando i cambiamenti nelle concentrazioni alterano un equilibrio dinamico, il sistema reagisce per ripristinare quell'equilibrio.
Altri esempi
La reazione tra acido solforico e carbonato di calcio è in qualche modo simile alla reazione con il bicarbonato: l'anidride carbonica esce sotto forma di 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 che può anche essere usato per inserire uno ione idrogeno nell'acido nitrico, formando lo ione nitronio. Questa reazione viene utilizzata nella produzione di uno degli esplosivi più famosi al mondo: Trinitrotoluene o TNT.
