Раствор серной кислоты ( H_2SO_4 ) активно взаимодействует с многими веществами, в том числе металлами, основаниями, некоторыми оксидами и солями. Рассмотрим взаимодействие серной кислоты с каждым из перечисленных веществ:
Медь (Cu) - медь не реагирует с разбавленной серной кислотой при обычных условиях, но может реагировать с концентрированной серной кислотой при нагревании:
[
Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O
]
В данном случае медь окисляется до сульфата меди(II), а серная кислота восстанавливается до диоксида серы.
Раствор гидроксида бария (Ba(OH)_2) - реагирует с серной кислотой с образованием сульфата бария и воды:
[
Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O
]
Ионное уравнение:
[
Ba^{2+} + 2OH^- + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O
]
Здесь ионы ( OH^- ) и ( H^+ ) образуют воду, а ионы ( Ba^{2+} ) и ( SO_4^{2-} ) образуют нерастворимый сульфат бария.
Магний (Mg) - активно реагирует с серной кислотой с выделением водорода:
[
Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2
]
Ионное уравнение:
[
Mg + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow Mg^{2+} + SO_4^{2-} + H_2
]
Оксид железа(II) (FeO) - реагирует с серной кислотой с образованием сульфата железа(II) и воды:
[
FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O
]
Раствор сульфата натрия (Na_2SO_4) и раствор нитрата бария (Ba(NO_3)_2) - эти соли сами по себе не реагируют с серной кислотой, так как серная кислота и продукты реакции находятся в растворимой форме и не вызывают выпадения осадка или каких-либо других изменений.
Таким образом, серная кислота реагирует с металлами (магний), основаниями (гидроксид бария) и некоторыми оксидами (оксид железа(II)), но не реагирует с растворимыми солями, если не происходит образование нерастворимого продукта.