Реакция на неутрализация: характеристики, продукти и примери
Реакцията на неутрализация е такава, която се среща между киселина и основен вид по количествен начин. Обикновено при този тип реакции във водна среда се получават вода и сол (йонни видове, съставени от катион, различен от Н +, и анион, различен от ОН- или О2-), съгласно следното уравнение: киселина + основа → сол + вода.
При реакция на неутрализация се включват електролити, които са вещества, които, когато се разтворят във вода, генерират разтвор, който позволява електропроводимост. Киселини, основи и соли се считат за електролити.
По този начин силните електролити са тези видове, които се разграждат напълно в съставните й йони, когато са в разтвор, докато слабите електролити са само частично йонизирани (имат по-малък капацитет за провеждане на електрически ток, т.е. проводници като силни електролити).
функции
Първо, трябва да се подчертае, че ако се започне реакция на неутрализация с равни количества киселина и основа (в молове), когато реакцията завърши, се получава само една сол; т.е. няма остатъчни количества киселина или основа.
В допълнение, много важно свойство на киселинно-алкалните реакции е рН, което показва колко кисел или основен е разтворът. Това се определя от количеството на H + йони, намерени в измерените разтвори.
От друга страна, има няколко понятия за киселинност и базичност в зависимост от параметрите, които се вземат под внимание. Концепция, която се откроява, е тази на Бронстед и Лоури, която счита, че киселината като вид може да дари протони (Н +) и база като вид, способен да ги приеме.
Киселинно-базисни титрувания
За правилно и количествено изследване на реакция на неутрализация между киселина и основа се прилага техника, наречена титруване на кисела основа (или титруване).
Титруването на киселинно-алкалните основи се състои в определяне на концентрацията на киселина или основа, необходима за неутрализиране на определено количество основа или киселина с известна концентрация.
На практика стандартният разтвор (чиято концентрация е известна точно) трябва да се добавя постепенно към разтвора, чиято концентрация е неизвестна, докато не се достигне точката на еквивалентност, когато един от видовете напълно неутрализира другия.
Точката на еквивалентност се открива чрез силната промяна на цвета на индикатора, който е добавен към разтвора с неизвестна концентрация, когато химическата реакция между двата разтвора е завършена.
Например, в случая на неутрализация на фосфорна киселина (H3P04) ще има точка на еквивалентност за всеки протон, който се отделя от киселината; ще има три точки на еквивалентност и ще бъдат наблюдавани три промени в цвета.
Продукти от реакция на неутрализация
В реакциите на силна киселина със силна основа се извършва пълна неутрализация на вида, както при реакцията между солна киселина и бариев хидроксид:
2HCl (aq) + Ba (OH) 2 (ac) → BaCl 2 (ac) + 2H 2 O (1)
Така, не се генерират излишните Н + или ОН-йони, което означава, че рН на неутрализираните силни електролитни разтвори е неразривно свързано с киселинния характер на техните реагенти.
Напротив, в случай на неутрализация между слаб електролит и силен електролит (силна киселина + слаба основа или слаба киселина + силна основа) се получава частичната дисоциация на слабия електролит и се появява дисоциационната константа на киселината (K a ) или от слабата база (Kb), за да се определи киселинният или основният характер на нетната реакция чрез изчисляване на рН.
Например, имате реакцията между циановодородна киселина и натриев хидроксид:
HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H 2 O (l)
При тази реакция слабият електролит не се йонизира значително в разтвора, така че нетното йонно уравнение е представено, както следва:
HCN (ac) + OH- (ac) → CN- (ac) + H 2 O (l)
Това се получава след написването на реакцията със силните електролити в тяхната дисоциирана форма (Na + (ac) + OH- (ac) от страната на реагентите и Na + (ac) + CN- (ac) от страната на продукти), където само натриевият йон е зрител.
Накрая, в случай на реакция между слаба киселина и слаба основа, посочената неутрализация не се появява. Това е така, защото двата електролита се разделят частично, без да се получава очакваната вода и сол.
Примери
Силна киселина + силна основа
Дадената реакция между сярна киселина и калиев хидроксид във водна среда се взема като пример, съгласно следното уравнение:
H 2 SO 4 (ac) + 2KOH (ac) → K 2 SO 4 (ac) + 2H 2 O (l)
Може да се види, че както киселината, така и хидроксидът са силни електролити; следователно те са напълно йонизирани в разтвора. РН на този разтвор ще зависи от силния електролит, който е в по-голяма пропорция.
Силна киселина + слаба основа
Неутрализацията на азотна киселина с амоняк води до получаването на съединението амониев нитрат, както е показано по-долу:
HNO 3 (ac) + NH 3 (ac) → NH 4 NO 3 (ac)
В този случай водата, получена заедно със солта, не се наблюдава, тъй като тя трябва да бъде представена като:
HNO 3 (ac) + NH 4 + (ac) + OH- (ac) → NH 4 NO 3 (ac) + H 2 O (l)
Така вода може да се наблюдава като продукт от реакцията. В този случай, разтворът ще има основно киселинно рН.
Слаба киселина + силна основа
След това е показана реакцията между оцетна киселина и натриев хидроксид:
CH 3 COOH (ac) + NaOH (ac) → CH 3 COONa (ac) + H 2 O (l)
Тъй като оцетната киселина е слаб електролит, тя частично се дисоциира, което води до натриев ацетат и вода, чийто разтвор ще има основно рН.
Слаба киселина + слаба основа
Накрая и както е посочено по-горе, слаба основа не може да неутрализира слаба киселина; Не се случва и обратното. И двата вида се хидролизират във воден разтвор и рН на разтвора ще зависи от "силата" на киселината и основата.
