Welche Art von Reaktion tritt auf, wenn Schwefelsäure mit einer alkalischen reagiert?

Schwefelsäure und eine Base wie Kaliumhydroxid reagieren miteinander, indem sie sich gegenseitig neutralisieren.

Wenn Sie jemals Essig (der Essigsäure enthält) und Natriumbicarbonat, das eine Base ist, gemischt haben, haben Sie eine Säure-Base- oder Neutralisierungsreaktion gesehen. Genau wie der Essig und das Backpulver, wenn Schwefelsäure mit einer Base gemischt wird, werden die beiden sich gegenseitig neutralisieren. Diese Art von Reaktion wird als Neutralisationsreaktion bezeichnet.

Eigenschaften

Chemiker definieren Säuren und Basen auf drei verschiedene Arten, aber die nützlichste alltägliche Definition beschreibt eine Säure als eine Substanz, die Wasserstoffionen abgeben will, während eine Base sie aufnehmen möchte. Starke Säuren geben ihre Wasserstoffionen besser ab, und Schwefelsäure ist definitiv eine starke Säure. Wenn sie in Wasser ist, ist sie fast vollständig deprotoniert - fast alle Schwefelsäuremoleküle haben ihre beiden Wasserstoffionen aufgegeben. Diese gespendeten Wasserstoffionen werden von Wassermolekülen akzeptiert, die zu Hydroniumionen werden. Die Formel für ein Hydroniumion ist H3O +.

Reaktion

Wenn die basische oder alkalische Lösung zu der Schwefelsäure gegeben wird, reagieren die Säure und Base durch Neutralisieren miteinander. Die Basisspezies hat Wasserstoffionen von Wassermolekülen entfernt, so dass sie eine hohe Konzentration an Hydroxidionen aufweist. Hydroxid- und Hydroniumionen reagieren zu Wassermolekülen und hinterlassen ein Salz (das Produkt einer Säure-Base-Reaktion). Da Schwefelsäure eine starke Säure ist, könnte eines von zwei Dingen passieren. Wenn die Base eine starke Base wie Kaliumhydroxid ist, ist das resultierende Salz (z. B. Kaliumsulfat) neutral, mit anderen Worten, weder eine Säure noch eine Base. Wenn die Base jedoch eine schwache Base wie Ammoniak ist, ist das resultierende Salz ein saures Salz, das als schwache Säure (z. B. Ammoniumsulfat) wirkt. Es ist wichtig zu beachten, dass, da es zwei Wasserstoffionen hat, die es abgeben kann, ein Molekül Schwefelsäure zwei Moleküle einer Base wie Natriumhydroxid neutralisieren kann.

Schwefelsäure und Backpulver

Da Backpulver oft verwendet wird, um Batteriesäure-Verschüttungen auf Autos oder Säure-Lecks in Laboren zu neutralisieren, ist die Reaktion von Schwefelsäure mit Backpulver ein häufiges Beispiel, das eine kleine Drehung zeigt. Wenn das Bikarbonat aus dem Backpulver in Kontakt mit der Schwefelsäurelösung kommt, akzeptiert es Wasserstoffionen, um Kohlensäure zu werden. Kohlensäure kann sich zersetzen, um Wasser und Kohlendioxid zu ergeben; jedoch, und wenn die Schwefelsäure und das Backsoda reagieren, akkumuliert sich die Konzentration der Kohlensäure schnell, wodurch die Bildung von Kohlendioxid begünstigt wird. Eine brodelnde Masse von Blasen bildet sich, wenn dieses Kohlendioxid aus der Lösung austritt. Diese Reaktion ist eine einfache Veranschaulichung des Prinzips von Le Chatellier: Wenn Konzentrationsänderungen ein dynamisches Gleichgewicht stören, reagiert das System so, dass das Gleichgewicht wiederhergestellt wird.

Andere Beispiele

Die Reaktion zwischen Schwefelsäure und Calciumcarbonat ähnelt in gewisser Weise der Reaktion mit Natron - das Kohlendioxid sprudelt ab und das zurückbleibende Salz ist Calciumsulfat. Das Umsetzen von Schwefelsäure mit der starken Base Natriumhydroxid ergibt Natriumsulfat, während Schwefelsäure mit Kupferoxid das blaue Kupfer (II) -sulfat bildet. Schwefelsäure ist solch eine starke Säure, dass sie tatsächlich verwendet werden kann, um ein Wasserstoffion an Salpetersäure zu kleben, wodurch das Nitroniumion gebildet wird. Diese Reaktion wird bei der Herstellung eines der weltweit bekanntesten Sprengstoffe - 2,4,6-Trinitrotoluol oder TNT - verwendet.

Welche Art von Reaktion tritt auf, wenn Schwefelsäure mit einer alkalischen reagiert?

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