Als u ooit azijn (dat azijnzuur bevat) en natriumbicarbonaat, dat een base is, heeft gemengd, hebt u een zuurbase of neutralisatie gezien reactie eerder. Net zoals de azijn en de baking soda, wanneer zwavelzuur wordt gemengd met een base, neutraliseren ze elkaar. Dit soort reactie wordt een neutralisatiereactie genoemd.

Kenmerken

Chemici definiëren zuren en basen op drie verschillende manieren, maar de meest bruikbare alledaagse definitie beschrijft een zuur als een stof die weg wil geven waterstofionen, terwijl een basis ze wil oppakken. Sterke zuren zijn beter in het weggeven van hun waterstofionen, en zwavelzuur is absoluut een sterk zuur, dus wanneer het in water is, is het bijna volledig gedeprotoneerd - vrijwel alle zwavelzuurmoleculen hebben beide waterstofionen opgegeven. Deze gedoneerde waterstofionen worden geaccepteerd door watermoleculen, die hydroniumionen worden. De formule voor een hydroniumion is H3O +.

Reactie

Wanneer de base of alkalische oplossing aan het zwavelzuur wordt toegevoegd, reageren het zuur en de base door elkaar te neutraliseren. De basisspecies hebben waterstofionen verwijderd van watermoleculen, dus het heeft een hoge concentratie hydroxide-ionen. Hydroxide- en hydroniumionen reageren om watermoleculen te maken, waardoor een zout achterblijft (het product van een zuur-base reactie). Aangezien zwavelzuur een sterk zuur is, kan een van de twee dingen gebeuren. Als de base een sterke base is zoals kaliumhydroxide, zal het resulterende zout (bijvoorbeeld kaliumsulfaat) neutraal zijn, met andere woorden, noch een zuur, noch een base. Als de base een zwakke base is zoals ammonia, zal het resulterende zout echter een zuur zout zijn, dat werkt als een zwak zuur (bijvoorbeeld ammoniumsulfaat). Het is belangrijk om op te merken dat, aangezien het twee waterstofionen heeft die het kan afgeven, één molecuul zwavelzuur twee moleculen van een base zoals natriumhydroxide kan neutraliseren.

Zwavelzuur en natriumbicarbonaat

Sinds bakpoeder wordt vaak gebruikt om het morsen van accuzuur op auto's of zure morsen in laboratoria te neutraliseren, de reactie van zwavelzuur met bakpoeder is een bekend voorbeeld dat een kleine draai vertoont. Wanneer het bicarbonaat uit de baking soda in contact komt met de zwavelzuuroplossing, accepteert het waterstofionen om koolzuur te worden. Koolzuur kan uiteenvallen om water en kooldioxide op te leveren; wanneer het zwavelzuur en de bakpoeder reageren, hoopt de concentratie van koolzuur echter snel op, waardoor de vorming van koolstofdioxide wordt bevorderd. Er ontstaat een kolkende hoeveelheid bellen wanneer dit kooldioxide uit de oplossing ontsnapt. Deze reactie is een eenvoudige illustratie van Le Chatellier's principe - wanneer concentratieveranderingen een dynamisch evenwicht verstoren, reageert het systeem op een manier die het evenwicht herstelt.

Andere voorbeelden

De reactie tussen zwavelzuur en calciumcarbonaat lijken in sommige opzichten op de reactie met zuiveringszout: het koolstofdioxide blaast af en het zout dat achterblijft is calciumsulfaat. Het reageren van zwavelzuur met de sterke base natriumhydroxide zal natriumsulfaat maken, terwijl zwavelzuur met koper (II) oxide het koper (II) -sulfaat van de blauwe verbinding zal vormen. Zwavelzuur is zo'n sterk zuur dat het ook kan worden gebruikt om een ​​waterstofion op salpeterzuur te kleven, waardoor het nitroniumion wordt gevormd. Deze reactie wordt gebruikt bij de vervaardiging van een van 's werelds meest beroemde explosieven - 2,4,6-trinitrotolueen of TNT.