Περιεχόμενο
Εάν έχετε ήδη αναμίξει ξύδι (που περιέχει αιθανοϊκό οξύ) και όξινο ανθρακικό νάτριο, το οποίο είναι μια βάση, τότε έχετε δει μια αντίδραση εξουδετέρωσης οξέος-βάσης. Όπως το διττανθρακικό και το ξίδι, όταν το θειικό οξύ αναμιγνύεται με μια βάση, τα δύο θα εξουδετερώσουν. Αυτός ο τύπος 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 ως ουσία που απελευθερώνει ιόντα υδρογόνου ενώ τα λαμβάνει η βάση.Τα ισχυρά οξέα είναι καλύτερα για τη δωρεά ιόντων και το θειικό οξύ είναι σίγουρα ένα ισχυρό οξύ. Στη συνέχεια, όταν τοποθετείται σε νερό, σχεδόν αποπρωτονιώνεται - στην πράξη, όλα τα όξινα μόρια δώρισαν τα δύο ιόντα υδρογόνου τους. Τα δωρημένα ιόντα συλλαμβάνονται από μόρια νερού, τα οποία, όταν φορτίζονται, γίνονται μόρια υδρονίου. Ο τύπος για ένα ιόν υδρονίου είναι H30 +.
Αντίδραση
Όταν το βασικό ή αλκαλικό διάλυμα προστίθεται στο θειικό οξύ, και τα δύο αντιδρούν και εξουδετερώνουν. Η βάση απομακρύνει τα ιόντα υδρογόνου από τα φορτισμένα μόρια νερού, απελευθερώνοντας υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου. Αυτά, μαζί με το υδρόνιο, αντιδρούν για να σχηματίσουν περισσότερα μόρια νερού και αλατιού (το προϊόν μιας αντίδρασης οξέος-βάσης). Επειδή το θειικό οξύ είναι ισχυρό, μπορεί να συμβεί ένα από τα δύο πράγματα. Εάν η βάση είναι επίσης ισχυρή, όπως 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 επειδή το άλας έχει δύο ιόντα υδρογόνου που μπορούν να δωριστούν, ένα μόριο θειικού οξέος μπορεί να εξουδετερώσει δύο μόρια μιας βάσης όπως το υδροξείδιο του νατρίου.
Θειικό οξύ και όξινο ανθρακικό νάτριο
Επειδή το όξινο ανθρακικό νάτριο χρησιμοποιείται συχνά για την εξουδετέρωση των διαρροών οξέων από κύτταρα και μπαταρίες ή σε εργαστήρια, η αντίδραση θειικού οξέος με όξινο ανθρακικό είναι ένα κοινό παράδειγμα που προκαλεί μια μικρή αναστάτωση. Όταν το διττανθρακικό έρχεται σε επαφή με το διάλυμα θειικού οξέος, δέχεται ιόντα υδρογόνου για να γίνει ανθρακικό οξύ, το οποίο μπορεί να αποσυντεθεί για να απελευθερώσει νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Ωστόσο, καθώς αντιδρούν θειικό οξύ και όξινο ανθρακικό άλας, η συγκέντρωση ανθρακικού οξέος συσσωρεύεται γρήγορα, ευνοώντας έτσι το σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα. Μια βρασμένη μάζα φυσαλίδων σχηματίζεται 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 προκειμένου να αποκαταστήσει αυτήν την ισορροπία.
Άλλα παραδείγματα
Η αντίδραση μεταξύ θειικού οξέος και ανθρακικού ασβεστίου είναι κάπως παρόμοια με την αντίδραση με όξινο ανθρακικό άλας - το διοξείδιο του άνθρακα βγαίνει με τη μορφή φυσαλίδων και το παραγόμενο άλας είναι θειικό ασβέστιο. Η αντίδραση θειικού οξέος με ισχυρή βάση, όπως υδροξείδιο του νατρίου, θα παράγει θειικό νάτριο, ενώ το θειικό οξύ που αντέδρασε με οξείδιο του χαλκού θα σχηματίσει την μπλε ένωση που ονομάζεται θειικός χαλκός (II). Το θειικό οξύ είναι τόσο ισχυρό που μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για να τοποθετήσει ένα ιόν υδρογόνου στο νιτρικό οξύ, σχηματίζοντας το ιόν νιτρονίου. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται στην παραγωγή ενός από τα πιο διάσημα εκρηκτικά στον κόσμο: Τρινιτροτολουόλιο ή TNT.
