Kakšna je povezava med natrijevim kloridom in žveplovo kislino?

Natrijev klorid in žveplova kislina sta dve spojini, ki se pogosto uporabljata v laboratorijih in proizvodnih organizacijah za različne namene. Ta dva se lahko uporabljata tudi za medsebojne reakcije, da dobimo dva druga produkta, klorovodikovo kislino in natrijev hidrogensulfat, ki sta lahko tudi uporabna. Za proizvodnjo v majhnem obsegu je ta reakcija eden izmed prednostnih načinov za ustvarjanje klorovodikove kisline.

Običajno se natrijev klorid (NaCl) in žveplova kislina (H2SO4) združita s soljo v trdni obliki, kislino pa razredčimo v vodi. Na splošno reakcija natrijevega klorida in žveplove kisline poteka v dobro prezračevanem prostoru z virom toplote, ki pospeši reakcijo. Medtem ko lahko proizvodnja klorovodikove kisline (HCl) in natrijevega hidrogensulfata (NaHSO4) poteka pri sobni temperaturi pod določenimi pogoji, segrevanje omogoča, da ta reakcija poteka veliko hitreje in temeljiteje. Poleg tega lahko koncentrirana žveplova kislina reagira tudi pravilno, vendar je delo z njo običajno bolj nevarno, raztopina vode in kisline pa lahko še vedno proizvede dovolj HCl za večino laboratorijskih namenov z omejeno uporabo.

Ena običajna laboratorijska naprava, ki se uporablja pri mešanju natrijevega klorida in žveplove kisline, je znana kot generator HCl. Ta naprava omogoča visoke temperature, potrebne za hitro reakcijo, pa tudi prezračevanje in steklena posoda za zajemanje HCl, ko nastane, ker nastaja v plinasti obliki. NaHSO4 nastane kot staljena tekočina, ki jo lahko zajamemo v stekleno posodo, v kateri poteka reakcija, in ohladimo v trdno snov za kasnejšo uporabo. Ko se reaktanta, natrijev klorid in žveplova kislina, združita, lahko reakcijo zapišemo kot NaCl + H2SO4 —> HCl + NaHSO4.

Pri tej reakciji en proton iz kisline zapusti in tvori začasni reaktant H3O+. Proton se nato pridruži klorovemu ionu, ki se zlahka loči od natrijevega iona v raztopini zaradi visoke polarnosti ali električnega naboja obeh teh ionov. Toplota, ki se doda med to reakcijo natrijevega klorida in žveplove kisline, omogoča, da se reakcija zaključi.

Tako žveplova kot klorovodikova kislina sta izjemno jedki snovi, ki lahko hitro reagirata z vodo. Če produkti te reakcije niso zajeti, lahko plinasta klorovodikova kislina pride v stik z osebo, ki jo izvaja, in povzroči poškodbe ali smrt. Posledično to reakcijo običajno izvedejo le posamezniki z močnim kemijskim znanjem, v laboratorijskih pogojih, z varnostno opremo.