Quel est le lien entre le bicarbonate de sodium et l'acide sulfurique?
Le bicarbonate de sodium et l'acide sulfurique sont respectivement le sel acide d'une base forte et d'un acide fort. L'interaction entre les deux substances est catégoriquement appelée "réaction de neutralisation". Théoriquement, la combinaison de deux molécules de bicarbonate de sodium et d'une molécule d'acide sulfurique produira une molécule de sulfate de sodium et deux molécules d'acide carbonique. En réalité, cependant, l'acide carbonique dans cet environnement est instable et ne reste donc pas en solution, mais se dissocie rapidement en eau et en dioxyde de carbone, ce dernier s'échappant dans l'atmosphère. Globalement, la réaction est écrite 2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 2 CO 2 ↑.
L'acide sulfurique est l'un des plus forts des acides inorganiques ou "minéraux". Contrairement à de nombreux autres acides forts, tels que les acides nitrique (HNO 3 ) et chlorhydrique (HCl), l'acide sulfurique contient deux atomes d'hydrogène dans sa structure. En solution, ceux-ci se présentent sous la forme d'ions hydrogène. Lorsque les deux ions hydrogène sont remplacés ou neutralisés, le produit résultant est un sel complet, comme par exemple le sulfate de potassium (K 2 SO 4 ). Si, en revanche, un seul ion hydrogène est remplacé, le produit est un demi-sel, parfois appelé acide-sel - en l'occurrence l'hydrogénosulfate de potassium (KHSO 4 ), peut-être mieux connu sous le nom de bisulfate de potassium.
Il sera maintenant clair que le bicarbonate de sodium est un sel acide ou un demi-sel, et résulte de la neutralisation d'un seul ion hydrogène disponible présent dans son acide parent, l'acide carbonique (H 2 CO 3 ). Cet acide subit la réaction de neutralisation partielle NaOH + H2C03 → NaHC03 + H2O, plutôt que 2 NaOH + H2C03 → Na2C03 + 2H20, ce dernier représentant une neutralisation complète. La connexion entre le bicarbonate de sodium et l'acide sulfurique est donc une neutralisation partielle d'un sel acide d'une base forte par un acide fort. Une autre possibilité est la neutralisation partielle, non pas de l'acide sulfurique, mais du bicarbonate de sodium, pour produire du bisulfate de sodium via l'équation de réaction NaHCO 3 + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑.
Les deux composés, le bicarbonate de sodium et l'acide sulfurique, revêtent une importance majeure sur le plan industriel. L'acide sulfurique est utilisé dans le commerce pour la fabrication d'engrais, d'acier, d'accumulateurs au plomb-acide et pour le raffinage du pétrole. Le bicarbonate de sodium est généralement sûr à manipuler et est utile pour traiter les déversements d’acide, en particulier les déversements d’acide sulfurique. Il est également important pour la préparation des aliments, la manipulation de certains petits incendies, l’hygiène et les médicaments. Le produit de neutralisation complet entre le bicarbonate de sodium et l'acide sulfurique, le sulfate de sodium, est un sous-produit abondant de certains autres procédés industriels.