¿Cuál es la conexión entre el bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico?
El bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico son, respectivamente, la sal ácida de una base fuerte y un ácido fuerte. La interacción entre las dos sustancias se denomina categóricamente una "reacción de neutralización". Teóricamente, la combinación de dos moléculas de bicarbonato de sodio y una molécula de ácido sulfúrico producirá una molécula de sulfato de sodio y dos moléculas de ácido carbónico. Sin embargo, en realidad, el ácido carbónico en ese ambiente es inestable, por lo que no permanece en solución, sino que se disocia rápidamente en agua y gas de dióxido de carbono, este último escapa a la atmósfera. En general, la reacción se escribe 2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 2 CO 2 ↑.
El ácido sulfúrico se encuentra entre los más fuertes de los ácidos inorgánicos o "minerales". A diferencia de muchos otros ácidos fuertes, como los ácidos nítrico (HNO 3 ) y clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico contiene dentro de su estructura dos átomos de hidrógeno. En solución, estos toman la forma de iones de hidrógeno. Cuando ambos iones de hidrógeno son reemplazados o neutralizados, el producto resultante es una sal completa, como por ejemplo, sulfato de potasio (K 2 SO 4 ). Si, por otro lado, solo se reemplaza un ion de hidrógeno, el producto es una media sal, ocasionalmente llamada sal ácida, en este caso, sulfato de hidrógeno y potasio (KHSO 4 ), quizás mejor conocido como bisulfato de potasio.
Ahora quedará claro que el bicarbonato de sodio es solo una sal ácida o media sal, y resulta de la neutralización de un solo ion de hidrógeno disponible que se encuentra en su ácido progenitor, el carbono (H 2 CO 3 ). Este ácido sufre la reacción de neutralización parcial NaOH + H 2 CO 3 → NaHCO 3 + H 2 O, en lugar de 2 NaOH + H 2 CO 3 → Na 2 CO 3 + 2 H 2 O, este último representa la neutralización completa. La conexión entre el bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico es, por lo tanto, de neutralización parcial de una sal ácida de una base fuerte por un ácido fuerte. Otra posibilidad es la neutralización parcial, no del ácido sulfúrico, sino del bicarbonato de sodio, para producir bisulfato de sodio mediante la ecuación de reacción NaHCO 3 + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑.
Los dos compuestos, bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico, son industrialmente de gran importancia. El ácido sulfúrico se utiliza comercialmente en la fabricación de fertilizantes, en acero, en baterías de plomo-ácido y para la refinación de petróleo. El bicarbonato de sodio es generalmente seguro de manejar y es útil para tratar derrames de ácido, especialmente derrames de ácido sulfúrico. También es importante en la preparación de alimentos, en el manejo de ciertos incendios pequeños, y en la higiene y la medicina. El producto de neutralización total entre bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico, sulfato de sodio, es un subproducto abundante de ciertos otros procesos industriales.