Neutralizavimo reakcija: charakteristikos, produktai ir pavyzdžiai
Neutralizavimo reakcija vyksta tarp rūgšties ir pagrindinės rūšies kiekybiškai. Paprastai šio tipo reakcijose vandeninėje terpėje gaminamas vanduo ir druska (joninės rūšys, sudarytos iš katijono, išskyrus H +, ir anijonas, kuris skiriasi nuo OH- arba O2-) pagal šią lygtį: rūgštis + bazė → druska + vanduo
Neutralizavimo reakcijoje dalyvauja elektrolitai, tai yra medžiagos, kurios, ištirpinus vandenyje, sukuria sprendimą, kuris leidžia elektros laidumą. Rūgštys, bazės ir druskos laikomos elektrolitais.
Tokiu būdu stiprūs elektrolitai yra tos rūšys, kurios visiškai išsiskiria savo sudedamosiose jonuose, kai jos yra tirpale, o silpni elektrolitai yra tik iš dalies jonizuoti (jie turi mažiau pajėgumų atlikti elektros srovę, ty jie nėra geri) laidininkai kaip stipri elektrolitai).
Savybės
Pirmiausia reikia pabrėžti, kad jei neutralizavimo reakcija pradedama lygiomis dalimis rūgšties ir bazės (moliais), kai reakcija baigiasi, gaunama tik viena druska; tai reiškia, kad rūgšties ar bazės likutinių kiekių nėra.
Be to, labai svarbi rūgšties ir bazės reakcijų savybė yra pH, kuris rodo, kaip yra rūgštinis arba bazinis tirpalas. Tai nustatoma pagal nustatytus H + jonų kiekį.
Kita vertus, yra keletas rūgštingumo ir baziškumo sąvokų, priklausomai nuo parametrų, į kuriuos atsižvelgiama. Išryškinama koncepcija yra Brønsted ir Lowry, kuri rūgštį laiko rūšimi, galinčia aukoti protonus (H +) ir bazę, kuri galėtų juos priimti.
Rūgšties ir bazės titravimas
Siekiant tinkamai ir kiekybiškai ištirti neutralizavimo reakciją tarp rūgšties ir bazės, taikoma metodika, vadinama rūgšties ir bazės titravimu (arba titravimu).
Rūgšties ir bazės titravimą sudaro rūgšties arba bazės koncentracijos, reikalingos tam tikram kiekiui žinomos koncentracijos bazės arba rūgšties neutralizuoti, nustatymas.
Praktiškai į tirpalą, kurio koncentracija nežinoma, iki tol, kol pasiekiamas ekvivalentiškumo taškas, kai viena iš rūšių visiškai neutralizuoja kitą tirpalą, reikia pridėti standartinį tirpalą (kurio koncentracija tiksliai žinoma).
Lygiavertiškumo taškas nustatomas smarkiai pasikeitus indikatoriaus spalvai, kuri buvo pridėta prie nežinomos koncentracijos tirpalo, kai abiejų tirpalų cheminė reakcija buvo baigta.
Pavyzdžiui, fosforo rūgšties neutralizavimo atveju (H 3 PO 4 ) kiekvienam protonui, atsiejusiam nuo rūgšties, bus lygiavertiškumo taškas; tai reiškia, kad bus trys lygiavertiškumo taškai ir bus stebimi trys spalvų pokyčiai.
Neutralizavimo reakcijos produktai
Stiprios rūgšties ir stiprios bazės reakcijose atliekamas visiškas rūšies neutralizavimas, kaip ir reakcijoje tarp druskos rūgšties ir bario hidroksido:
2HCl (aq) + Ba (OH) 2 (ac) → BaCl2 (ac) + 2H2O (l)
Taigi H + arba OH-jonų perteklius nėra generuojamas, o tai reiškia, kad neutralizuotų stiprių elektrolitų tirpalų pH yra iš esmės susijęs su jų reagentų rūgštimi.
Priešingai, silpno elektrolito ir stipraus elektrolito (stiprios rūgšties + silpnos bazės arba silpnos rūgšties + stiprios bazės) neutralizavimo atveju gaunamas dalinis silpnos elektrolito disociacijos ir atsiranda rūgšties disociacijos konstanta (K a ). arba iš bazės (K b ) silpnas, kad nustatytumėte pH rūgštį arba pagrindinį grynosios reakcijos pobūdį.
Pavyzdžiui, jūs turite reakciją tarp cianilo rūgšties ir natrio hidroksido:
HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H20 (l)
Šioje reakcijoje silpnas elektrolitas tirpale nėra reikšmingai jonizuojamas, todėl grynoji joninė lygtis yra tokia:
HCN (ac) + OH- (ac) → CN- (ac) + H20 (l)
Tai gaunama po to, kai reakcija su stipriais elektrolitais yra disociatyvioje formoje (Na + (ac) + OH- (ac) reaguojančių medžiagų pusėje), o Na + (ac) + CN- (ac) - pusėje. produktai), kur žiūrovas yra tik natrio jonas.
Galiausiai, esant reakcijai tarp silpnos rūgšties ir silpnos bazės, minėta neutralizacija nevyksta. Taip yra todėl, kad abu elektrolitai dalinai susiskaldo, nesukelia laukiamo vandens ir druskos.
Pavyzdžiai
Stiprus rūgštis + stipri bazė
Nurodyta reakcija tarp sieros rūgšties ir kalio hidroksido vandeninėje terpėje laikoma pavyzdžiu pagal šią lygtį:
H2SO4 (ac) + 2KOH (ac) → K2S04 (ac) + 2H2O (l)
Matyti, kad tiek rūgštis, tiek hidroksidas yra stiprūs elektrolitai; todėl tirpale jie yra visiškai jonizuoti. Šio tirpalo pH priklausys nuo stipraus elektrolito, kuris yra didesnis.
Stiprus rūgšties + silpnas pagrindas
Azoto rūgšties neutralizavimas amoniaku sukelia amonio nitrato junginį, kaip parodyta toliau:
HNO3 (ac) + NH3 (ac) → NH4 NO3 (ac)
Šiuo atveju vanduo, pagamintas kartu su druska, nesilaikomas, nes jis turėtų būti pateikiamas kaip:
HNO3 (ac) + NH4 + (ac) + OH- (ac) → NH4N03 (ac) + H20 (l)
Taigi vanduo gali būti stebimas kaip reakcijos produktas. Šiuo atveju tirpalas bus iš esmės rūgštus.
Silpna rūgštis + stipri bazė
Toliau pateikiama acto rūgšties ir natrio hidroksido reakcija:
CH3COOH (ac) + NaOH (ac) → CH3COONa (ac) + H20 (l)
Kadangi acto rūgštis yra silpnas elektrolitas, jis iš dalies išskaidomas, todėl susidaro natrio acetatas ir vanduo, kurio tirpalas turi bazinį pH.
Silpna rūgštis + silpna bazė
Galiausiai ir kaip nurodyta pirmiau, silpna bazė negali neutralizuoti silpnos rūgšties; Taip pat nėra priešingai. Abi rūšys hidrolizuojamos vandeniniame tirpale ir tirpalo pH priklausys nuo rūgšties ir bazės „stiprumo“.
