РЕАКЦІЯ НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРОДУКТИ, ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Реакція нейтралізації - це реакція , яка відбувається між кислим та основним видом кількісно. Як правило, при цьому типі реакцій у водному середовищі вода та сіль (іонні види, що складаються з катіона, відмінного від Н ⁺ та аніона, відмінного від ОН ^- або O ^2- ), утворюються за наступним рівнянням: кислота + основа → сіль + вода.

Електроліти - це ті речовини, які при розчиненні у воді утворюють розчин, що дозволяє проводити електропровідність, впливають на реакцію нейтралізації. Кислоти, основи та солі вважаються електролітами.

Таким чином, сильні електроліти - це ті види, які повністю роз'єднуються на складові іони, коли вони знаходяться в розчині, тоді як слабкі електроліти лише частково іонізуються (вони мають меншу здатність проводити електричний струм; тобто вони не є хорошими провідники, такі як сильні електроліти).

характеристики

По-перше, слід підкреслити, що якщо реакція нейтралізації запускається з однакової кількості кислоти та основи (у родимок), коли зазначена реакція закінчується, отримують лише одну сіль; тобто немає залишкової кількості кислоти чи основи.

Також дуже важливою властивістю кислотно-лужних реакцій є рН, який вказує на те, наскільки кислотним або основним є розчин. Це визначається кількістю іонів Н ^+, знайдених у вимірюваних розчинах.

З іншого боку, існує кілька понять кислотності та основності залежно від параметрів, які враховуються. Однією з концепцій, що виділяється, є Бронстед і Лоурі, які розглядають кислоту як вид, здатний дарувати протони (Н ⁺ ), а основу - як вид, здатний їх приймати.

Кислотно-основні титрації

Для правильного та кількісного вивчення реакції нейтралізації між кислотою та основою застосовується методика, яка називається кислотно-лужною титрацією (або титруванням).

Титрування кислотно-лужної форми полягає у визначенні концентрації кислоти або основи, необхідної для нейтралізації певної кількості підстави або кислоти відомої концентрації.

На практиці до розчину, концентрація якого невідома, поки не буде досягнута точка еквівалентності, де один з видів повністю нейтралізував інший, повинен поступово додавати стандартний розчин (концентрація якого точно відома).

Точка еквівалентності визначається насильницькою зміною кольору індикатора, який був доданий до розчину невідомої концентрації після завершення хімічної реакції між обома розчинами.

Наприклад, у разі нейтралізації фосфорної кислоти (H ₃ PO ₄ ) існує точка еквівалентності кожного протона, який вивільняється з кислоти; тобто буде три точки еквівалентності і будуть спостерігатися три зміни кольору.

Продукти реакції нейтралізації

В реакціях сильної кислоти з сильною основою відбувається повна нейтралізація виду, як і в реакції між соляною кислотою та гідроксидом барію:

2HCl (aq) + Ba (OH) ₂ (aq) → BaCl ₂ (aq) + 2H ₂ O (l)

Таким чином, не утворюються надлишки Н ⁺ або ОН ^- іонів , що означає, що pH нейтралізованих сильних розчинів електролітів суттєво пов'язаний з кислотним характером їх реагентів.

Навпаки, у разі нейтралізації між слабким і сильним електролітом (сильна кислота + слабка основа або слабка кислота + сильна основа) виходить часткова дисоціація слабкого електроліту і з'являється константа дисоціації кислоти (K _a ) або зі слабкою основою (K _b ), щоб визначити кислий або основний характер чистої реакції шляхом обчислення рН.

Наприклад, у нас є реакція між синильною кислотою та гідроксидом натрію:

HCN (aq) + NaOH (aq) → NaCN (aq) + H ₂ O (l)

У цій реакції слабкий електроліт не помітно іонізується в розчині, тому чисте іонне рівняння представлено так:

HCN (aq) + OH ^- (aq) → CN ^- (aq) + H ₂ O (l)

Це отримують після запису реакції сильними електролітами в їх дисоційованому вигляді (Na ⁺ (aq) + OH ^- (aq) на стороні реагенту, а Na ⁺ (aq) + CN ^- (aq) на стороні продукти), де лише іон натрію є стороною.

Нарешті, у випадку реакції між слабкою кислотою та слабкою основою зазначена нейтралізація не відбувається. Це відбувається тому, що обидва електроліти частково дисоціюють, не отримуючи очікуваної води та солі.

Приклади

Сильна кислота + міцна основа

Прикладом є реакція між сірчаною кислотою та гідроксидом калію у водному середовищі згідно з наступним рівнянням:

H ₂ SO ₄ (aq) + 2KOH (aq) → K ₂ SO ₄ (aq) + 2H ₂ O (l)

Видно, що і кислота, і гідроксид є сильними електролітами; тому вони повністю іонізуються в розчині. PH цього розчину буде залежати від сильного електроліту, який знаходиться у найвищій пропорції.

Сильна кислота + слабка основа

Нейтралізація азотної кислоти аміаком призводить до отримання нітрату амонію, як показано нижче:

HNO ₃ (aq) + NH ₃ (aq) → NH ₄ NO ₃ (aq)

У цьому випадку вода, що утворюється з сіллю, не спостерігається, оскільки вона повинна бути представлена ​​як:

HNO ₃ (aq) + NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq) → NH ₄ NO ₃ (aq) + H ₂ O (l)

Тому воду можна розглядати як продукт реакції. У цьому випадку розчин матиме по суті кислий рН.

Слабка кислота + міцна основа

Реакція, що відбувається між оцтовою кислотою та гідроксидом натрію, показана нижче:

CH ₃ COOH (aq) + NaOH (aq) → CH ₃ COONa (aq) + H ₂ O (l)

Оскільки оцтова кислота є слабким електролітом, вона частково дисоціює, внаслідок чого утворюються ацетат натрію та вода, розчин яких матиме основний рН.

Слабка кислота + слабка основа

Нарешті, і, як було сказано вище, слабка основа не може нейтралізувати слабку кислоту; ні протилежне. Обидва види гідролізуються у водному розчині та рН розчину залежатиме від "сили" кислоти та основи.

Список літератури

1. Вікіпедія. (sf). Нейтралізація (Хімія). Відновлено з сайту en.wikipedia.org
2. Чанг, Р. (2007). Хімія, дев'яте видання (McGraw-Hill).
3. Раймонд, КВ (2009). Загальна органічна та біологічна хімія. Відновлено з books.google.co.ve
4. Joesten, MD, Hogg, JL та Castellion, ME (2006). Світ хімії: Основи. Відновлено з books.google.co.ve
5. Клугстон, М. та Флеммінг, Р. (2000). Передова хімія. Відновлено з books.google.co.ve
6. Reger, DL, Goode, SR та Ball, DW (2009). Хімія: принципи та практика. Відновлено з books.google.co.ve