重炭酸ナトリウムと硫酸の関係は？
重炭酸ナトリウムと硫酸はそれぞれ、強塩基と強酸の酸塩です。 2つの物質間の相互作用は、「中和反応」と明確に呼ばれます。 理論的には、2分子の重炭酸ナトリウムと1分子の硫酸を組み合わせると、1分子の硫酸ナトリウムと2分子の炭酸が生成されます。 しかし、実際には、その環境の炭酸は不安定であるため、溶液中にとどまらず、すぐに水と炭酸ガスに解離し、後者は大気中に逃げます。 全体として、反応は2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 →Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 2 CO 2 ↑と記述されます。
硫酸は、最も強い無機酸または「鉱酸」酸です。 硝酸（HNO 3 ）や塩酸（HCl）のような他の多くの強酸とは異なり、硫酸はその構造内に2つの水素原子を含んでいます。 溶液では、これらは水素イオンの形を取ります。 両方の水素イオンが置換または中和されると、得られる生成物は、たとえば硫酸カリウム（K 2 SO 4 ）などの完全塩になります。 一方、水素イオンが1つしか交換されない場合、生成物は半塩であり、酸塩と呼ばれることもあります。この例では、硫酸水素カリウム（KHSO 4 ）であり、重硫酸カリウムとして知られています。
重炭酸ナトリウムはまさにそのような酸塩または半塩であり、その親である炭酸（H 2 CO 3 ）にある唯一の利用可能な水素イオンを中和した結果であることが明らかになります。 この酸は、2 NaOH + H 2 CO 3 →Na 2 CO 3 + 2 H 2 Oではなく、NaOH + H 2 CO 3 →NaHCO 3 + H 2 Oの部分中和反応を受けます。後者は完全な中和を表します。 したがって、重炭酸ナトリウムと硫酸との関係は、強酸による強塩基の酸塩の部分的な中和の1つです。 別の可能性は、反応式NaHCO 3 + H 2 SO 4 →NaHSO 4 + H 2 O + CO 2 ↑を介して、硫酸ではなく重炭酸ナトリウムの部分的中和で重硫酸ナトリウムを生成することです。
重炭酸ナトリウムと硫酸の2つの化合物は、工業的に非常に重要です。 硫酸は、肥料の製造、鉄鋼、鉛蓄電池、石油精製に商業的に使用されています。 重炭酸ナトリウムは一般に取り扱いが安全であり、酸の流出、特に硫酸の流出に対処するのに役立ちます。 また、食品の準備、特定の小さな火事の処理、および衛生と医療においても重要です。 重炭酸ナトリウムと硫酸の間の完全中和生成物である硫酸ナトリウムは、他の特定の産業プロセスの豊富な副産物です。