เนื้อหา
หากคุณผสมน้ำส้มสายชู (ซึ่งมีกรดเอทาโนอิก) และโซเดียมไบคาร์บอเนตซึ่งเป็นเบสอยู่แล้วคุณจะเห็นปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางของกรด - เบส เช่นเดียวกับไบคาร์บอเนตและน้ำส้มสายชูเมื่อผสมกรดซัลฟิวริกกับเบสทั้งสองจะทำให้เป็นกลาง ปฏิกิริยาประเภทนี้เรียกว่าการทำให้เป็นกลางทางเคมี
คุณสมบัติ
นักเคมีกำหนดกรดและเบสในสามวิธีที่แตกต่างกัน แต่คำจำกัดความที่เป็นประโยชน์และเป็นที่รู้จักมากที่สุดอธิบายว่ากรดเป็นสารที่ปล่อยไฮโดรเจนไอออนในขณะที่เบสได้รับกรดแก่ดีกว่าสำหรับการบริจาคไอออนและกรดซัลฟิวริกเป็นกรดแก่แน่นอน จากนั้นเมื่อวางไว้ในน้ำจะถูกกำจัดออกไปเกือบหมด - ในทางปฏิบัติโมเลกุลของกรดทั้งหมดจะบริจาคไฮโดรเจนไอออนสองตัว ไอออนที่บริจาคจะถูกจับโดยโมเลกุลของน้ำซึ่งเมื่อมีประจุไฟฟ้าจะกลายเป็นโมเลกุลของไฮโดรเนียม สูตรสำหรับไฮโดรเนียมไอออนคือ H30 +
ปฏิกิริยา
เมื่อเติมเบสหรือสารละลายด่างลงในกรดซัลฟิวริกทั้งสองจะทำปฏิกิริยาและทำให้เป็นกลาง ฐานจะกำจัดไฮโดรเจนไอออนออกจากโมเลกุลของน้ำที่มีประจุปล่อยไอออนไฮดรอกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง สิ่งเหล่านี้ร่วมกับไฮโดรเนียมจะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างโมเลกุลของน้ำและเกลือมากขึ้น (ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยากรด - เบส) เนื่องจากกรดซัลฟิวริกมีความเข้มข้นหนึ่งในสองสิ่งจึงเกิดขึ้นได้ ถ้าฐานยังแข็งแรงเช่นโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เกลือที่ได้ (โพแทสเซียมซัลเฟตเป็นต้น) จะเป็นกลาง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือไม่มีกรดหรือพื้นฐาน ในทางกลับกันถ้าเบสอ่อนเช่นแอมโมเนียเกลือที่ได้จะเป็นกรดซึ่งทำหน้าที่เป็นกรดอ่อน ๆ (เช่นแอมโมเนียมซัลเฟต) สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าเนื่องจากเกลือมีไฮโดรเจนไอออนสองตัวที่สามารถบริจาคได้กรดซัลฟิวริกหนึ่งโมเลกุลสามารถทำให้โมเลกุลสองโมเลกุลเป็นกลางเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์
กรดซัลฟิวริกและโซเดียมไบคาร์บอเนต
เนื่องจากโซเดียมไบคาร์บอเนตมักใช้เพื่อต่อต้านการรั่วไหลของกรดจากเซลล์และแบตเตอรี่หรือในห้องปฏิบัติการปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกกับไบคาร์บอเนตจึงเป็นตัวอย่างทั่วไปที่ทำให้เกิดความปราชัยเล็กน้อย เมื่อไบคาร์บอเนตสัมผัสกับสารละลายกรดซัลฟิวริกจะรับไอออนของไฮโดรเจนกลายเป็นกรดคาร์บอนิกซึ่งสามารถสลายตัวเพื่อปลดปล่อยน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา อย่างไรก็ตามเมื่อกรดซัลฟิวริกและไบคาร์บอเนตทำปฏิกิริยากันความเข้มข้นของกรดคาร์บอนิกจะสะสมอย่างรวดเร็วจึงเป็นที่นิยมในการก่อตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มวลฟองที่เดือดจะก่อตัวขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์หลุดออกจากสารละลาย ปฏิกิริยานี้เป็นตัวอย่างง่ายๆของหลักการของ Le Chatellier - เมื่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นเปลี่ยนแปลงสมดุลไดนามิกระบบจะตอบสนองเพื่อคืนสมดุลดังกล่าว
อีกตัวอย่างหนึ่ง
ปฏิกิริยาระหว่างกรดซัลฟิวริกและแคลเซียมคาร์บอเนตค่อนข้างคล้ายกับปฏิกิริยากับไบคาร์บอเนต - คาร์บอนไดออกไซด์จะออกมาในรูปของฟองอากาศและเกลือที่เกิดขึ้นคือแคลเซียมซัลเฟต ปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกที่มีเบสแก่เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์จะผลิตโซเดียมซัลเฟตในขณะที่กรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากับคอปเปอร์ออกไซด์จะเกิดสารประกอบสีน้ำเงินที่เรียกว่าคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต กรดซัลฟิวริกมีความแข็งแรงมากจนสามารถใช้ในการวางไฮโดรเจนไอออนในกรดไนตริกกลายเป็นไนโตรเนียมไอออน ปฏิกิริยานี้ใช้ในการผลิตวัตถุระเบิดที่มีชื่อเสียงที่สุดแห่งหนึ่งของโลก: Trinitrotoluene หรือ TNT
