El bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico son, respectivamente, la sal ácida de una base fuerte y un ácido fuerte. La interacción entre las dos sustancias se denomina categóricamente una «reacción de neutralización». En teoría, la combinación de dos moléculas de bicarbonato de sodio y una molécula de ácido sulfúrico producirá una molécula de sulfato de sodio y dos moléculas de ácido carbónico. En realidad, sin embargo, el ácido carbónico en ese entorno es inestable, por lo que no permanece en solución, sino que se disocia rápidamente en agua y dióxido de carbono gaseoso, este último escapando a la atmósfera. En general, la reacción se escribe 2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2 ↑.
El ácido sulfúrico se encuentra entre los ácidos inorgánicos o «minerales» más fuertes. A diferencia de muchos otros ácidos fuertes, como los ácidos nítrico (HNO3) y clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico contiene dentro de su estructura dos átomos de hidrógeno. En solución, estos toman la forma de iones de hidrógeno. Cuando ambos iones de hidrógeno se reemplazan o neutralizan, el producto resultante es una sal completa, como por ejemplo, sulfato de potasio (K2SO4). Si, por otro lado, solo se reemplaza un ión de hidrógeno, el producto es una media sal, ocasionalmente llamada sal ácida, en este caso hidrogenosulfato de potasio (KHSO4), quizás mejor conocido como bisulfato de potasio.
Ahora quedará claro que el bicarbonato de sodio es una sal o media sal de este tipo, y es el resultado de la neutralización de un solo ión de hidrógeno disponible que se encuentra en su padre, el ácido carbónico (H2CO3). Este ácido sufre la reacción de neutralización parcial NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O, en lugar de 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O, representando este último la neutralización completa. La conexión entre el bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico es, por tanto, de neutralización parcial de una sal ácida de una base fuerte por un ácido fuerte. Otra posibilidad es la neutralización parcial, no del ácido sulfúrico, sino del bicarbonato de sodio, para producir bisulfato de sodio mediante la ecuación de reacción NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO4 + H2O + CO2 ↑.
Los dos compuestos, bicarbonato de sodio y ácido sulfúrico, son industrialmente de gran importancia. El ácido sulfúrico se utiliza comercialmente en la fabricación de fertilizantes, en acero, en baterías de plomo-ácido y para la refinación de petróleo. El bicarbonato de sodio generalmente es seguro de manipular y es útil para tratar los derrames de ácido, especialmente los derrames de ácido sulfúrico. También es importante en la preparación de alimentos, en el manejo de ciertos pequeños fuegos y en la higiene y la medicina. El producto de neutralización total entre el bicarbonato de sodio y el ácido sulfúrico, el sulfato de sodio, es un subproducto abundante de algunos otros procesos industriales.