Reakcija neutralizacije: definicija, primjeri, primjena

Reakcija neutralizacije smatra se jednom od najvažnijih za kiseline i baze. Upravo ta interakcija uključuje stvaranje vode kao jednog od produkata reakcije.

mehanizam

Analizirajmo jednadžbu reakcije neutralizacije na primjeru interakcije natrijev hidroksid s klorovodičnom (klorovodičnom) kiselinom. Vodikovi kationi koji nastaju zbog disocijacije kiseline vežu se na hidroksidne ione, koji nastaju tijekom razgradnje alkalija (natrijev hidroksid). Kao rezultat toga, dolazi do reakcije neutralizacije između njih.

H + + OH- → H20

Značajka kemijskog ekvivalenta

Kiselinsko-bazna titracija je povezana s neutralizacijom. Što je titracija? To je način izračunavanja raspoložive mase baze ili kiseline. To uključuje mjerenje količine alkalija ili kiseline s poznatom koncentracijom, koja se mora uzeti za potpuno neutraliziranje drugog reagensa. Svaka reakcija neutralizacije uključuje uporabu takvog izraza kao "kemijski ekvivalent".

Za alkalije, to je količina baze koja, u slučaju potpune neutralizacije, formira jedan mol hidroksidnih iona. Za kiselinu, kemijski ekvivalent određuje se količinom oslobođenom tijekom neutralizacije 1 mol kationa vodika.

Reakcija neutralizacije odvija se u cijelosti ako početna smjesa sadrži jednaku količinu kemijskih ekvivalenata baze i kiseline.

Gram ekvivalent je masa baze (kiseline) u gramima, koja je sposobna formirati jedan mol hidroksidnih iona (kationi vodika). Za monobazičnu kiselinu (nitratnu, klorovodičnu), koja, kada se molekula razlaže na ione, otpušta jedan kation vodika u isto vrijeme, kemijski ekvivalent sličan je količini tvari, a 1 gram-ekvivalent odgovara molekulskoj masi tvari. Za dibazično sumporna kiselina u procesu elektrolitička disocijacija dva kationa vodika, jedan mol odgovara dva ekvivalenta. Stoga, u interakciji kiselina-baza, njen gram-ekvivalent jednak je polovici relativne molekularne težine. Za trostruku fosforna kiselina s potpunom disocijacijom, tvoreći tri kationa vodika, jedan gram ekvivalent će biti jednak jednoj trećini relativne molekularne težine.

Za baze je načelo definicije slično: gram ekvivalent ovisi o valenciji metala. Dakle, za alkalne metale: natrij, litij, kalij - željena vrijednost se podudara s relativnom molekularnom težinom. U slučaju izračunavanja gram-ekvivalenta kalcijevog hidroksida, ova vrijednost će biti jednaka polovici relativne molekularne težine hidratizirani vapno.

Objašnjenje mehanizma

Pokušajmo razumjeti što predstavlja reakciju neutralizacije. Primjeri takve interakcije mogu biti različiti, osvrnimo se na neutralizaciju dušične kiseline s barijevim hidroksidom. Pokušajmo odrediti masu kiseline koju treba neutralizirati reakcija neutralizacije. Primjeri izračuna dani su u nastavku. Relativna molekularna masa dušične kiseline je 63, a barijev hidroksid je 86. Određujemo broj gram-ekvivalenata baze sadržanih u 100 grama. 100 g podijeljeno s 86 g / eq i dobijemo 1 ekvivalent Ba (OH) ₂ . Ako uzmemo u obzir ovaj problem kroz kemijsku jednadžbu, tada možemo sastaviti interakciju na sljedeći način:

2HNO3 + Ba (OH) ₂ → Ba (NO3) ₂ + 2H2O

Po jednadžbi, sva kemija je jasno vidljiva. Reakcija neutralizacije ovdje se odvija potpuno u slučaju kada dva mola kiseline reagiraju s jednim molom baze.

Značajke normalne koncentracije

Kada govorimo o neutralizaciji, često koristimo normalnu koncentraciju baze ili lužine. Koja je to vrijednost? Normalnost rješenja pokazuje broj ekvivalenata željene tvari, koji postoji u jednoj litri njegove otopine. Uz njegovu pomoć, provedite kvantitativne izračune u analitičkoj kemiji.

Na primjer, ako je potrebno odrediti normalnost i molarnost otopine od 0,5 litre dobivene nakon otapanja 4 grama natrijevog hidroksida u vodi, prvo je potrebno odrediti relativnu molekulsku masu natrijevog hidroksida. Bit će 40, molarna masa će biti 40 g / mol. Zatim određujemo kvantitativni sadržaj u 4 grama tvari, pri čemu se masa dijeli na molarni, tj. 4 g: 40 g / mol, dobiva se 0,1 mol. Budući da je molarna koncentracija određena odnosom broja molova tvari prema ukupnom volumenu otopine, moguće je izračunati molarnost alkalija. Da bismo to učinili, podijelimo 0,1 mol za 0,5 litara, na kraju dobivamo 0,2 mol / l, odnosno 0,2 M alkalije. Budući da je baza monoacidna, njezina molarnost je brojčano jednaka normalnosti, odnosno odgovara 0,2 n.

zaključak

U anorganskoj i organskoj kemiji, reakcija neutralizacije koja se javlja između kiseline i baze je od posebne važnosti. Zbog potpune neutralizacije početnih komponenti dolazi do reakcije ionske izmjene, čija se cjelovitost može provjeriti pomoću indikatora za kisele i alkalne uvjete.