Hva er forbindelsen mellom natriumbikarbonat og svovelsyre?
Natriumbikarbonat og svovelsyre er henholdsvis syresaltet av en sterk base og en sterk syre. Samspillet mellom de to stoffene er kategorisk betegnet som en "nøytraliseringsreaksjon." Teoretisk vil det å kombinere to molekyler med natriumbikarbonat og ett molekyl svovelsyre produsere ett molekyl natriumsulfat og to molekyler kullsyre. Egentlig er imidlertid kullsyren i det miljøet ustabil, og forblir derfor ikke i oppløsning, men raskt dissosieres til vann og karbondioksidgass, idet sistnevnte slipper ut i atmosfæren. Totalt sett er reaksjonen skrevet 2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 2 CO 2 ↑.
Svovelsyre er blant de sterkeste av de uorganiske eller "mineral" -syrene. I motsetning til mange andre sterke syrer, som salpetersyre (HNO 3 ) og saltsyre (HCl), inneholder svovelsyre i sin struktur to hydrogenatomer. I løsning har disse formen av hydrogenioner. Når begge hydrogenionene erstattes eller nøytraliseres, er det resulterende produktet et fullsalt, som for eksempel kaliumsulfat (K2S04). Hvis derimot bare ett hydrogenion erstattes, er produktet et halvsalt, noen ganger kalt et syresalt - i dette tilfellet kaliumhydrogensulfat (KHSO 4 ), kanskje bedre kjent som kaliumbisulfat.
Det vil nå være klart at natriumbikarbonat nettopp er et slikt syresalt eller halvsalt, og resultatet av nøytralisering av bare et tilgjengelig hydrogenion som finnes i dets kullsyre (H 2 CO 3 ). Denne syren gjennomgår den delvise nøytraliseringsreaksjon NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H20, snarere enn 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H20, sistnevnte representerer fullstendig nøytralisering. Forbindelsen mellom natriumbikarbonat og svovelsyre er således en av delvis nøytralisering av et syresalt av en sterk base med en sterk syre. En annen mulighet er den delvise nøytraliseringen, ikke av svovelsyre, men av natriumbikarbonatet, til å produsere natriumbisulfat via reaksjonsligningen NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO 4 + H20 + CO 2 ↑.
De to forbindelsene, natriumbikarbonat og svovelsyre, er industrielt viktig. Svovelsyre brukes kommersielt til fremstilling av gjødsel, i stål, i blysyrebatterier og til petroleumsraffinering. Natriumbikarbonat er generelt trygt å håndtere, og er nyttig når det gjelder syreutslipp, spesielt svovelsyresøl. Det er også viktig i matlaging, i håndtering av visse små branner og i hygiene og medisin. Det komplette nøytraliseringsproduktet mellom natriumbikarbonat og svovelsyre, natriumsulfat, er et rikelig biprodukt av visse andre industrielle prosesser.