Il bicarbonato di sodio e l’acido solforico sono, rispettivamente, l’acido-sale di una base forte e di un acido forte. L’interazione tra le due sostanze è definita categoricamente una “reazione di neutralizzazione”. In teoria, combinando due molecole di bicarbonato di sodio e una molecola di acido solforico si producono una molecola di solfato di sodio e due molecole di acido carbonico. In realtà, però, l’acido carbonico in quell’ambiente è instabile, e quindi non rimane in soluzione, ma si dissocia rapidamente in acqua e anidride carbonica, quest’ultima che fuoriesce nell’atmosfera. Nel complesso, la reazione è scritta 2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O + 2 CO2↑.
L’acido solforico è tra i più forti degli acidi inorganici o “minerali”. A differenza di molti altri acidi forti, come l’acido nitrico (HNO3) e cloridrico (HCl), l’acido solforico contiene nella sua struttura due atomi di idrogeno. In soluzione, questi assumono la forma di ioni idrogeno. Quando entrambi gli ioni idrogeno vengono sostituiti o neutralizzati, il prodotto risultante è un sale completo, come ad esempio il solfato di potassio (K2SO4). Se, d’altra parte, viene sostituito solo uno ione idrogeno, il prodotto è un mezzo sale, talvolta chiamato sale acido, in questo caso idrogeno solfato di potassio (KHSO4), forse meglio noto come bisolfato di potassio.
Sarà ora chiaro che il bicarbonato di sodio è proprio un tale acido-sale o semi-sale e risulta dalla neutralizzazione di un solo ione idrogeno disponibile trovato nel suo genitore, l’acido carbonico (H2CO3). Questo acido subisce la reazione di neutralizzazione parziale NaOH + H2CO3 → NaHCO3 + H2O, anziché 2 NaOH + H2CO3 → Na2CO3 + 2 H2O, quest’ultimo rappresentando la neutralizzazione completa. La connessione tra bicarbonato di sodio e acido solforico è quindi una neutralizzazione parziale di un acido-sale di una base forte da parte di un acido forte. Un’altra possibilità è la neutralizzazione parziale, non dell’acido solforico, ma del bicarbonato di sodio, per produrre bisolfato di sodio tramite l’equazione di reazione NaHCO3 + H2SO4 → NaHSO4 + H2O + CO2↑.
I due composti, bicarbonato di sodio e acido solforico, sono di grande importanza industriale. L’acido solforico è utilizzato commercialmente nella produzione di fertilizzanti, nell’acciaio, nelle batterie al piombo e per la raffinazione del petrolio. Il bicarbonato di sodio è generalmente sicuro da maneggiare ed è utile nel trattare le fuoriuscite di acido, in particolare le fuoriuscite di acido solforico. È anche importante nella preparazione dei cibi, nella gestione di alcuni piccoli fuochi, nell’igiene e nella medicina. Il prodotto di neutralizzazione completa tra bicarbonato di sodio e acido solforico, solfato di sodio, è un abbondante sottoprodotto di alcuni altri processi industriali.