Reakcja zobojętniania: definicja, przykłady, zastosowanie

Reakcja zobojętniania jest uważana za jedną z najważniejszych dla kwasów i zasad. To właśnie interakcja obejmuje tworzenie wody jako jednego z produktów reakcji.

Mechanizm

Przeanalizujmy równanie reakcji neutralizacji na przykładzie interakcji wodorotlenek sodu z kwasem solnym (chlorowodorowym). Kationy wodoru powstałe w wyniku dysocjacji kwasów wiążą się z jonami wodorotlenkowymi, które powstają podczas rozkładu alkaliów (wodorotlenek sodu). W rezultacie zachodzi między nimi reakcja neutralizacji.

H + + OH- → H20

Równoważnik chemiczny

Miareczkowanie na bazie kwasu jest powiązane z neutralizacją. Co to jest miareczkowanie? Jest to sposób na obliczenie dostępnej masy zasady lub kwasu. Polega na pomiarze ilości alkaliów lub kwasu o znanym stężeniu, które należy pobrać, aby całkowicie zneutralizować drugi odczynnik. Jakakolwiek reakcja neutralizacji wymaga użycia takiego terminu, jak "równoważnik chemiczny".

W przypadku alkaliów jest to ilość zasady, która w przypadku całkowitego zobojętnienia tworzy jeden mol jonów wodorotlenowych. W przypadku kwasu, równoważnik chemiczny określa ilość uwolniona podczas neutralizacji 1 mola kationów wodorowych.

Reakcja zobojętniania przebiega w pełni, jeśli początkowa mieszanina zawiera taką samą ilość chemicznych równoważników zasady i kwasu.

Odpowiednikiem gramowym jest masa zasady (kwasu) w gramach, które mogą tworzyć jeden mol jonów wodorotlenowych (kationów wodorowych). W przypadku kwasu monozasadowego (azotowego, chlorowodorowego), który, gdy cząsteczka rozpada się na jony, uwalnia jeden kation wodoru jednocześnie, równoważnik chemiczny jest podobny do ilości substancji, a 1 gram-równoważnik odpowiada masie cząsteczkowej substancji. Dla dibasad kwas siarkowy tworząc w tym procesie dysocjacja elektrolityczna dwa kationy wodoru, jeden mol odpowiada dwóm równoważnikom. Dlatego w oddziaływaniu kwas-zasada jego gram równoważnik jest równy połowie względnej masy cząsteczkowej. Dla potrójnego kwas fosforowy przy całkowitej dysocjacji, tworząc trzy kationy wodoru, jeden gram równoważny będzie równy jednej trzeciej względnej masy cząsteczkowej.

W przypadku zasad zasada definicji jest podobna: ekwiwalent gramu zależy od wartościowości metalu. Tak więc, dla metali alkalicznych: sodu, litu, potasu - pożądana wartość pokrywa się z względną masą cząsteczkową. W przypadku obliczenia gram-równoważnika wodorotlenku wapnia, ta wartość będzie równa połowie względnej masy cząsteczkowej wapno hydratyzowane.

Wyjaśnienie mechanizmu

Spróbujmy zrozumieć, co stanowi reakcję neutralizacji. Przykłady takich interakcji mogą być różne, rozmyślajmy o neutralizacji kwasu azotowego wodorotlenkiem baru. Spróbujmy określić masę kwasu potrzebną do reakcji neutralizacji. Przykłady obliczeń podano poniżej. Względna masa cząsteczkowa kwasu azotowego wynosi 63, a wodorotlenek baru to 86. Określamy liczbę gram równoważników zasady zawartej w 100 gramach. 100 g podzielone przez 86 g / eq i otrzymujemy 1 równoważnik Ba (OH) ₂ . Jeśli rozpatrzymy ten problem za pomocą równania chemicznego, możemy skomponować interakcję w następujący sposób:

2HNO ₃ + Ba (OH) ₂ → Ba (N03) ₂ + 2H2O

Dzięki równaniu cała chemia jest wyraźnie widoczna. Reakcja zobojętniania zachodzi tutaj całkowicie w przypadku, gdy dwa mole kwasu reagują z jednym molem zasady.

Cechy normalnej koncentracji

Mówiąc o neutralizacji, często stosuj normalne stężenie zasady lub zasady. Jaka jest ta wartość? Normalność rozwiązania pokazuje liczbę ekwiwalentów pożądanej substancji, która istnieje w jednym litrze rozwiązania. Za jego pomocą przeprowadzajcie obliczenia ilościowe w chemii analitycznej.

Na przykład, jeśli konieczne jest określenie normalności i molarności 0,5 litra roztworu uzyskanego po rozpuszczeniu 4 gramów wodorotlenku sodu w wodzie, najpierw należy określić względną masę cząsteczkową wodorotlenku sodu. Będzie to 40, masa molowa wyniesie 40 g / mol. Następnie określamy zawartość ilościową w 4 gramach substancji, w tym celu dzielimy masę na molową, to znaczy 4 g: 40 g / mol, otrzymujemy 0,1 mol. Ponieważ stężenie molowe określa się przez stosunek liczby moli substancji do całkowitej objętości roztworu, można obliczyć molarność alkaliów. Aby to zrobić, dzielimy 0,1 mol na 0,5 litra, w końcu otrzymujemy 0,2 mol / l, to jest 0,2 M alkalii. Ponieważ zasada jest monokwasowa, jej molarność jest liczbowo równa normalności, czyli odpowiada 0,2 n.

Wniosek

W chemii nieorganicznej i organicznej szczególne znaczenie ma reakcja neutralizacji zachodząca między kwasem a zasadą. Z powodu całkowitej neutralizacji początkowych składników zachodzi reakcja wymiany jonowej, której kompletność można sprawdzić za pomocą wskaźników dla mediów kwaśnych i zasadowych.