Jaké je spojení mezi hydrogenuhličitanem sodným a kyselinou sírovou?
Hydrogenuhličitan sodný a kyselina sírová jsou soli kyseliny silné báze a silné kyseliny. Interakce mezi těmito dvěma látkami se kategoricky nazývá „neutralizační reakce“. Teoreticky, spojením dvou molekul hydrogenuhličitanu sodného a jedné molekuly kyseliny sírové vznikne jedna molekula síranu sodného a dvě molekuly kyseliny uhličité. Ve skutečnosti je však kyselina uhličitá v tomto prostředí nestabilní, a tak nezůstává v roztoku, ale rychle se rozpadá na vodu a plynný oxid uhličitý, který uniká do atmosféry. Celkově je reakce zapsána 2 NaHC03 + H2S04 → Na2S04 + 2 H20 + 2 CO 2 ↑.
Kyselina sírová patří mezi nejsilnější z anorganických nebo "minerálních" kyselin. Na rozdíl od mnoha jiných silných kyselin, jako jsou kyselina dusičná (HNO 3 ) a kyselina chlorovodíková (HCl), obsahuje kyselina sírová ve své struktuře dva atomy vodíku. V roztoku mají formu vodíkových iontů. Když jsou oba vodíkové ionty nahrazeny nebo neutralizovány, výsledný produkt je plná sůl, jako je například síran draselný (K2S04). Pokud je na druhé straně nahrazen pouze jeden vodíkový ion, je produkt poloviční solí, někdy nazývanou kyselá sůl - v tomto případě hydrogensíran draselný (KHSO 4 ), snad lépe známý jako hydrogensíran draselný.
Nyní bude zřejmé, že hydrogenuhličitan sodný je právě taková kyselá sůl nebo poloviční sůl a je výsledkem neutralizace pouze jednoho dostupného vodíkového iontu, který se nachází v jeho mateřské kyselině uhličité (H2CO3). Tato kyselina prochází částečnou neutralizační reakcí NaOH + H2O3 → NaHC03 + H20, spíše než 2 NaOH + H2C03 → Na2C03 + 2 H20, přičemž druhá kyselina představuje úplnou neutralizaci. Spojení mezi hydrogenuhličitanem sodným a kyselinou sírovou je tedy částečnou neutralizací kyselé soli silné báze silnou kyselinou. Další možností je částečná neutralizace, nikoliv kyseliny sírové, ale hydrogenuhličitanu sodného, za vzniku hydrogensíranu sodného pomocí reakční rovnice NaHC03 + H2S04 → NaHS04 + H20 + CO 2 ↑.
Obě sloučeniny, hydrogenuhličitan sodný a kyselina sírová, jsou průmyslově důležité. Kyselina sírová se komerčně používá při výrobě hnojiv, oceli, olověných baterií a při rafinaci ropy. S hydrogenuhličitanem sodným se obecně manipuluje bezpečně a je užitečné při řešení úniků kyseliny, zejména úniků kyseliny sírové. Je také důležitý při přípravě potravin, při manipulaci s malými požáry a v hygieně a medicíně. Úplný neutralizační produkt mezi hydrogenuhličitanem sodným a kyselinou sírovou, síranem sodným, je hojným vedlejším produktem některých dalších průmyslových procesů.