Vad är kopplingen mellan natriumbikarbonat och svavelsyra?
Natriumbikarbonat och svavelsyra är syrasaltet av en stark bas och en stark syra. Interaktionen mellan de två ämnena benämns kategoriskt en "neutraliseringsreaktion." Teoretiskt kommer en kombination av två molekyler av natriumbikarbonat och en molekyl svavelsyra att producera en molekyl natriumsulfat och två molekyler av kolsyra. Egentligen är emellertid kolsyran i den miljön instabil och förblir sålunda inte i lösning, utan dissocieras snabbt till vatten och koldioxidgas, varvid den senare flyr ut i atmosfären. Sammantaget skrivs reaktionen 2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 2 CO 2 ↑.
Svavelsyra är bland de starkaste av de oorganiska syrorna eller "mineral" -syrorna. Till skillnad från många andra starka syror, såsom salpetersyra (HNO 3 ) och saltsyra (HCl), innehåller svavelsyra inom sin struktur två väteatomer. I lösning har dessa formen av vätejoner. När båda vätejonerna ersätts eller neutraliseras är den resulterande produkten ett fullsalt, till exempel kaliumsulfat (K2S04). Om å andra sidan endast en vätejon ersätts är produkten ett halvsalt, ibland kallat ett syresalt - i detta fall kaliumvätesulfat (KHSO 4 ), kanske bättre känd som kaliumbisulfat.
Det kommer nu att vara klart att natriumbikarbonat är just ett sådant syrasalt eller halvsalt och är resultatet av neutraliseringen av endast en tillgänglig vätejon som finns i dess moder, kolsyra (H2CO3). Denna syra genomgår den partiella neutraliseringsreaktionen NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H20, snarare än 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H20, den senare representerar fullständig neutralisering. Förbindelsen mellan natriumbikarbonat och svavelsyra är således en delvis neutralisering av ett syrasalt av en stark bas med en stark syra. En annan möjlighet är den partiella neutraliseringen, inte av svavelsyra, utan av natriumbikarbonatet, att producera natriumbisulfat via reaktionsekvationen NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO 4 + H20 + CO 2 ' .
De två föreningarna, natriumbikarbonat och svavelsyra, är industriellt viktig. Svavelsyra används kommersiellt vid tillverkning av gödselmedel, i stål, i bly-syrabatterier och för petroleumraffinering. Natriumbikarbonat är i allmänhet säkert att hantera och är användbart vid hantering av sura spill, särskilt svavelsyrautsläpp. Det är också viktigt vid matlagning, vid hantering av vissa små bränder och i hygien och medicin. Den fulla neutraliseringsprodukten mellan natriumbikarbonat och svavelsyra, natriumsulfat, är en riklig biprodukt av vissa andra industriella processer.