Kakva je veza između sumporne kiseline i natrijevog hidroksida?

Sumporna kiselina je i jaka kiselina i snažan dehidrator. Napravljen je od derivata elementa sumpora, njegovog trioksida, SO3. Natrijev hidroksid se također može dobiti iz njegovog oksida, Na2O, iz samog metala ili korištenjem niza drugih procesa, uključujući elektrolizu. Metalni natrij je najčešći od alkalnih metala, a njegov hidroksid je jaka baza. Kombinacija sumporne kiseline i natrijevog hidroksida može rezultirati bilo kojim od dva spoja, natrij kiseli sulfat – koji se također naziva natrijev bisulfat, (NaHSO4) – ili natrijev sulfat (Na2SO4).

Pripravak bisulfata iz sumporne kiseline i natrijevog hidroksida zahtijeva molski omjer reaktanata jedan prema jedan – jedan mol je molekulska težina, u gramima. Sulfat nastaje spajanjem dva mola natrijevog hidroksida sa samo jednim molom sumporne kiseline. Nakon niza preliminarnih koraka koji dovode do njegovog stvaranja, sumporov trioksid, koji se ponekad naziva anhidrid sumporne kiseline, može reagirati s vodom da nastane sumporna kiselina SO3 + H2O → H2SO4.

Natrijev hidroksid se priprema elektrolitički, pri čemu se pojednostavljena jednadžba piše 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2↑ + H2↑. Reakcija koja dovodi do stvaranja kiselog sulfata je NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O. Ovaj spoj je i sol i kiselina i može reagirati s dodatnim natrijevim hidroksidom na sljedeći način: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O.

Reakcija sumporne kiseline i natrijevog hidroksida za stvaranje soli naziva se “kiselina-bazna” reakcija – postizanje pH od 7.0, slično čistoj vodi, u rasponu mogućnosti od 0 do 14 – naziva se “neutralizacija”. Formiranje bisulfata predstavlja nepotpunu ili djelomičnu neutralizaciju. Iako NaHSO4 nije tako kiseo kao neizreagirana sumporna kiselina, jednomolarna (1.0 m) vodena otopina kisele soli ima pH manji od 1.0. Iz tog razloga, natrijev bisulfat se ponekad bira za primjene za snižavanje pH. Natrijev bisulfat je također koristan u završnoj obradi metala, u čišćenju i kao sredstvo za kiseljenje.

Neutralni natrijev sulfat se komercijalno prodaje kao dekahidratna (što znači “deset voda”) glauberova sol (Na2SO4·10H2O). Natrijev sulfat se također može kupiti – bez vode – kao “bezvodna” sol. Najviše se koristi u praškastim deterdžentima za pranje rublja i u proizvodnji tekstila; sve se manje koristi i u industriji papira. Ne smatra se poželjnim, natrijev sulfat je nusproizvod u proizvodnji rajona. Što je još gore, poznato je da napada beton i mort, što predstavlja opasnost za nove, kao i za postojeće strukture.

Potreban je oprez pri rukovanju sumpornom kiselinom i natrijevim hidroksidom. Reaktanti su sami po sebi opasni, a ako su čisti, ili čak samo u koncentriranoj otopini, reakcija je burna. Iako nastaje kombinacijom vrlo opasnih kemikalija sumporne kiseline i natrijevog hidroksida, natrijev sulfat se ne smatra opasnim otpadom.