El ácido sulfúrico es un ácido fuerte y un poderoso deshidratador. Está hecho de un derivado del elemento azufre, su trióxido, SO3. Del mismo modo, el hidróxido de sodio puede obtenerse a partir de su óxido, Na2O, a partir del propio metal, o utilizando varios otros procesos, incluida la electrólisis. El sodio metálico es el más común de los metales alcalinos y su hidróxido es una base fuerte. La combinación de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio puede dar como resultado dos compuestos, sulfato ácido de sodio, también llamado bisulfato de sodio (NaHSO4) o sulfato de sodio (Na2SO4).
La preparación de bisulfato a partir de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio requiere una relación molar de reactivos de uno a uno: un mol es el peso molecular, en gramos. El sulfato se forma combinando dos moles de hidróxido de sodio con un solo mol de ácido sulfúrico. Después de una serie de pasos preliminares que conducen a su formación, el trióxido de azufre, a veces llamado anhídrido de ácido sulfúrico, puede reaccionar con agua para formar ácido sulfúrico SO3 + H2O → H2SO4.
El hidróxido de sodio se prepara electrolíticamente, la ecuación simplificada se escribe 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑. La reacción que conduce a la formación del sulfato ácido es NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O. Este compuesto es tanto una sal como un ácido, y se puede hacer reaccionar con hidróxido de sodio adicional de la siguiente manera: NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O.
La reacción de ácido sulfúrico e hidróxido de sodio para formar una sal se denomina reacción «ácido-base», que alcanza un pH de 7.0, similar al del agua pura, en un rango de posibilidades de 0 a 14, se denomina «neutralización». La formación del bisulfato representa una neutralización parcial o incompleta. Aunque el NaHSO4 no es tan ácido como el ácido sulfúrico sin reaccionar, una solución de agua un molar (1.0 m) de la sal ácida tiene un pH de menos de 1.0. Por esta razón, a veces se elige el bisulfato de sodio para aplicaciones que reducen el pH. El bisulfato de sodio también es útil en el acabado de metales, en la limpieza y como agente decapado.
El sulfato de sodio neutro se vende comercialmente como sal de Glauber decahidrato (que significa «diez aguas») (Na2SO4 · 10H2O). El sulfato de sodio también se puede comprar sin agua como sal «anhidra». Se utiliza sobre todo en detergentes para ropa en polvo y en la fabricación de textiles; también encuentra un uso cada vez menor en la industria del papel. No se considera deseable, el sulfato de sodio es un subproducto en la fabricación de rayón. Peor aún, se sabe que ataca el hormigón y el mortero, lo que representa un riesgo para las estructuras nuevas y existentes.
Se debe tener precaución al manipular ácido sulfúrico e hidróxido de sodio. Los reactivos son peligrosos en sí mismos, y si son puros, o incluso en solución concentrada, la reacción es violenta. Aunque es el resultado de la combinación de sustancias químicas muy peligrosas, ácido sulfúrico e hidróxido de sodio, el sulfato de sodio no se considera un desecho peligroso.