Koks yra ryšys tarp natrio bikarbonato ir sieros rūgšties?

Natrio bikarbonatas ir sieros rūgštis yra atitinkamai stiprios bazės ir stiprios rūgšties rūgštis-druska. Dviejų medžiagų sąveika kategoriškai vadinama „neutralizacijos reakcija“. Teoriškai, sujungus dvi natrio bikarbonato ir vieną sieros rūgšties molekules, susidarys viena natrio sulfato ir dvi anglies rūgšties molekulės. Tačiau iš tikrųjų anglies rūgštis toje aplinkoje yra nestabili, todėl nelieka tirpale, o greitai disocijuoja į vandenį ir anglies dioksido dujas, o pastarosios patenka į atmosferą. Apskritai reakcija parašyta 2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2↑.

Sieros rūgštis yra viena stipriausių neorganinių arba „mineralinių“ rūgščių. Skirtingai nuo daugelio kitų stiprių rūgščių, tokių kaip azoto (HNO3) ir druskos (HCl) rūgštys, sieros rūgšties struktūroje yra du vandenilio atomai. Tirpale jie būna vandenilio jonų pavidalu. Kai abu vandenilio jonai pakeičiami arba neutralizuojami, gaunamas produktas yra pilna druska, pavyzdžiui, kalio sulfatas (K2SO4). Kita vertus, jei pakeičiamas tik vienas vandenilio jonas, produktas yra pusiau druska, kartais vadinama rūgšties druska – šiuo atveju kalio vandenilio sulfatas (KHSO4), galbūt geriau žinomas kaip kalio bisulfatas.

Dabar bus aišku, kad natrio bikarbonatas yra tik tokia rūgšties druska arba pusiau druska ir atsiranda neutralizuojant tik vieną turimą vandenilio joną, esantį jo pirminėje anglies rūgštyje (H2CO3). Ši rūgštis patiria dalinės neutralizacijos reakciją NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O, o ne 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O, pastaroji reiškia visišką neutralizavimą. Taigi ryšys tarp natrio bikarbonato ir sieros rūgšties yra dalinis stiprios bazės rūgšties ir druskos neutralizavimas stipria rūgštimi. Kita galimybė yra dalinis ne sieros rūgšties, o natrio bikarbonato neutralizavimas, kad susidarytų natrio bisulfatas pagal reakcijos lygtį NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO4 + H2O + CO2↑.

Du junginiai, natrio bikarbonatas ir sieros rūgštis, yra pramoniniu požiūriu labai svarbūs. Sieros rūgštis komerciškai naudojama trąšų gamyboje, plienue, švino rūgšties akumuliatoriuose ir naftos perdirbimui. Natrio bikarbonatą paprastai saugu tvarkyti ir jis naudingas kovojant su rūgšties išsiliejimu, ypač išsiliejus sieros rūgštimi. Jis taip pat svarbus ruošiant maistą, kovojant su tam tikrais nedideliais gaisrais, higienoje ir medicinoje. Visiškas neutralizacijos produktas tarp natrio bikarbonato ir sieros rūgšties, natrio sulfatas, yra gausus tam tikrų kitų pramoninių procesų šalutinis produktas.