NEUTRALISERINGSREAKTION: EGENSKABER, PRODUKTER, EKSEMPLER - KEMI - 2025

En neutraliseringsreaktion er en, der forekommer mellem en sur og en basisk art på en kvantitativ måde. Generelt fremstilles i denne reaktionstype i et vandigt medium vand og et salt (ioniske arter sammensat af en anden kation end H ⁺ og en anden anion end OH ^- eller O ^2-) ifølge følgende ligning: syre + base → salt + vand.

Elektrolytter, som er de stoffer, der, når de opløses i vand, genererer en opløsning, der tillader elektrisk ledningsevne, har indflydelse på en neutraliseringsreaktion. Syrer, baser og salte betragtes som elektrolytter.

På denne måde er stærke elektrolytter de arter, der fuldstændigt dissocierer i deres bestanddeleioner, når de er i opløsning, mens svage elektrolytter kun delvis ioniserer (de har mindre kapacitet til at lede en elektrisk strøm; det vil sige, de er ikke gode ledere såsom stærke elektrolytter).

egenskaber

For det første skal det understreges, at hvis en neutraliseringsreaktion startes med lige store mængder syre og base (i mol), når reaktionen slutter, kun opnås et salt; der er ingen restmængder syre eller base.

En meget vigtig egenskab ved syre-base-reaktioner er også pH, hvilket indikerer, hvor sur eller basisk en opløsning er. Dette bestemmes af mængden af ​​H ⁺ -ioner, der findes i de målte opløsninger.

På den anden side er der flere begreber om surhedsgrad og basalitet afhængigt af de parametre, der tages i betragtning. Et koncept, der skiller sig ud, er Brønsted og Lowry, der betragter en syre som en art, der er i stand til at donere protoner (H ⁺), og en base som den art, der er i stand til at acceptere dem.

Syre-base titreringer

For at studere korrekt og kvantitativt en neutraliseringsreaktion mellem en syre og en base anvendes en teknik kaldet syre-base titrering (eller titrering).

Syre-basetitreringer består i at bestemme koncentrationen af ​​syre eller base, der er nødvendig for at neutralisere en bestemt mængde base eller syre med kendt koncentration.

I praksis skal en standardopløsning (hvis koncentration vides nøjagtigt) sættes gradvist til opløsningen, hvis koncentration er ukendt, indtil ækvivalenspunktet er nået, hvor den ene art har neutraliseret den anden fuldstændigt.

Ækvivalensspunktet detekteres af den voldsomme ændring i farve på indikatoren, der er føjet til opløsningen med ukendt koncentration, når den kemiske reaktion mellem begge opløsninger er afsluttet.

For eksempel i tilfælde af neutralisering af phosphorsyre (H ₃ PO ₄) vil der være en ækvivalens for hver proton, der frigives fra syren; der vil være tre ækvivalenspunkter, og tre farveændringer overholdes.

Produkter af en neutraliseringsreaktion

I reaktionerne på en stærk syre med en stærk base finder den fuldstændige neutralisering af arten sted, som i reaktionen mellem saltsyre og bariumhydroxid:

2HCI (aq) + Ba (OH) ₂ (aq) → BaCh ₂ (aq) + 2H ₂ O (l)

Så der dannes ikke overskydende H ⁺ eller OH ^- ioner, hvilket betyder, at pH-værdien i stærke elektrolytopløsninger, der er neutraliseret, i sig selv hænger sammen med deres reaktanters syrekarakter.

Tværtimod i tilfælde af neutralisering mellem en svag og en stærk elektrolyt (stærk syre + svag base eller svag syre + stærk base) er den delvise dissociering af den svage elektrolyt opnået og syredissocieringskonstanten (K _a) vises eller af den svage base (K _b) for at bestemme den sure eller basiske karakter af nettet reaktion ved at beregne pH.

For eksempel har vi reaktionen mellem hydrocyansyre og natriumhydroxid:

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

I denne reaktion ioniseres den svage elektrolyt ikke mærkbart i opløsningen, så den netto ioniske ligning er repræsenteret som følger:

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

Dette opnås efter skrivning af reaktionen med stærke elektrolytter i deres dissocierede form (Na ⁺ (aq) + OH ^- (aq) på reaktantsiden og Na ⁺ (aq) + CN ^- (aq) på siden produkter), hvor kun natriumionen er en tilskuer.

Endelig, i tilfælde af reaktionen mellem en svag syre og en svag base, forekommer nævnte neutralisering ikke. Dette skyldes, at begge elektrolytter delvist adskilles uden at resultere i det forventede vand og salt.

eksempler

Stærk syre + stærk base

Et eksempel er reaktionen givet mellem svovlsyre og kaliumhydroxid i et vandigt medium ifølge følgende ligning:

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

Det kan ses, at både syre og hydroxid er stærke elektrolytter; derfor ioniseres de fuldstændigt i opløsning. PH i denne opløsning afhænger af den stærke elektrolyt, der er i den højeste andel.

Stærk syre + svag base

Neutralisering af salpetersyre med ammoniak resulterer i forbindelsen ammoniumnitrat, som vist nedenfor:

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

I dette tilfælde observeres vandet, der er produceret med saltet, da det skulle være repræsenteret som:

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

Så vand kan ses som et reaktionsprodukt. I dette tilfælde vil opløsningen have en i det væsentlige sur pH.

Svag syre + stærk base

Reaktionen, der finder sted mellem eddikesyre og natriumhydroxid, er vist nedenfor:

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

Da eddikesyre er en svag elektrolyt, adskilles den delvist, hvilket resulterer i natriumacetat og vand, hvis opløsning har en basisk pH.

Svag syre + svag base

Til sidst, og som nævnt ovenfor, kan en svag base ikke neutralisere en svag syre; heller ikke det modsatte. Begge arter hydrolyserer i vandig opløsning, og opløsningens pH afhænger af syrens og basens "styrke".

Referencer

1. Wikipedia. (Sf). Neutralisering (kemi). Gendannet fra en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave (McGraw-Hill).
3. Raymond, KW (2009). Generel organisk og biologisk kemi. Gendannes fra books.google.co.ve
4. Joesten, MD, Hogg, JL og Castellion, ME (2006). The World of Chemistry: Essentials. Gendannes fra books.google.co.ve
5. Clugston, M. og Flemming, R. (2000). Avanceret kemi. Gendannes fra books.google.co.ve
6. Reger, DL, Goode, SR og Ball, DW (2009). Kemi: Principper og praksis. Gendannes fra books.google.co.ve