С чем будет взаимодействовать раствор H2SO4?

Раствор H₂SO₄ (серной кислоты) в воде — это кислая среда, где основная “реактивная” частица — ионы H⁺ (точнее H₃O⁺) и HSO₄⁻ / SO₄²⁻. Поэтому раствор H₂SO₄ будет взаимодействовать со многими веществами, которые могут нейтрализоваться, окисляться/восстанавливаться или вытеснять слабые кислоты из солей. Ниже — основные классы.

1) С основаниями и основными оксидами (нейтрализация)

Любые основания (щёлочи и нерастворимые гидроксиды) и основные оксиды реагируют с раствором H₂SO₄, образуя соли (сульфаты/гидросульфаты) и воду.

Примеры:

• H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O

• H₂SO₄ + Ca(OH)₂ → CaSO₄↓ + 2H₂O (часто выпадает осадок CaSO₄)

• H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O

2) С амфотерными гидроксидами и оксидами

Амфотерные соединения тоже реагируют с кислотой, как с обычной кислотой (дают соль и воду).

Примеры:

• 3H₂SO₄ + 2Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

• H₂SO₄ + ZnO → ZnSO₄ + H₂O

3) С металлами (зависит от активности и условий)

В растворе (разбавленная кислота) H₂SO₄ обычно ведёт себя как обычная кислота:
реагирует с металлами, которые в ряду активности стоят левее водорода, с выделением H₂.

Типично реагируют (выделяется водород):

• Zn + H₂SO₄(разб.) → ZnSO₄ + H₂↑

• Fe + H₂SO₄(разб.) → FeSO₄ + H₂↑

• Mg + H₂SO₄(разб.) → MgSO₄ + H₂↑

Не реагируют в обычных условиях с разбавленной H₂SO₄:

• Cu, Ag, Au, Pt (металлы правее водорода) — водород не вытесняют.

Важно про свинец:
Pb может быстро “тормозиться” из-за образования малорастворимой плёнки PbSO₄.

4) С солями слабых кислот (вытеснение газов/слабых кислот)

Раствор H₂SO₄ реагирует с солями, если образуется:

• газ (CO₂, SO₂, H₂S и др.), или

• осадок, или

• слабая/летучая кислота.

Примеры:

• С карбонатами/гидрокарбонатами (выделяется CO₂):
  Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

• С сульфитами (SO₂):
  Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑

• С сульфидами (H₂S):
  FeS + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂S↑

5) С солями, дающими малорастворимые сульфаты (осаждение)

Серная кислота образует плохо растворимые сульфаты некоторых катионов — поэтому при смешивании растворов может выпадать осадок.

Классические осадки:

• Ba²⁺ + SO₄²⁻ → BaSO₄↓

• Pb²⁺ + SO₄²⁻ → PbSO₄↓

• Sr²⁺ + SO₄²⁻ → SrSO₄↓
  (С Ca²⁺ тоже часто образуется слаборастворимый CaSO₄.)

6) С аммиаком и аминами (как кислота)

Раствор H₂SO₄ нейтрализует NH₃ и амины, образуя аммонийные соли.

Примеры:

• 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

• NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄

7) С некоторыми органическими веществами (в зависимости от концентрации)

Именно раствор серной кислоты чаще выступает как кислый катализатор (например, в гидролизе, этерификации), но это уже сильно зависит от концентрации, температуры и конкретного вещества.
Для концентрированной H₂SO₄ характерны ещё обезвоживание и иногда окисление, но это уже другой режим, не просто “раствор”.

С чем “обычно не взаимодействует” (в водном растворе, без особых условий)

• С кислотами как таковыми (если нет особых причин вроде образования осадка/газа).

• С большинством нейтральных солей, если не образуется газ, осадок или слабая кислота.

• С благородными металлами (Cu, Ag, Au, Pt) — в разбавленном растворе реакции обычно нет.

Итог

Раствор H₂SO₄ взаимодействует главным образом с:

1. основаниями и основными/амфотерными оксидами/гидроксидами (нейтрализация),

2. активными металлами (выделение H₂),

3. солями слабых кислот (часто выделение газов),

4. веществами/ионами, с которыми образуются малорастворимые сульфаты (осадки),

5. аммиаком и аминами (аммонийные соли).