Nevtralizacijska reakcija: definicija, primeri, uporaba

Nevtralizacijska reakcija velja za eno najpomembnejših za kisline in baze. Ta interakcija vključuje tvorbo vode kot enega od reakcijskih produktov.

Mehanizem

Analizirajmo enačbo nevtralizacijske reakcije na primeru interakcije natrijev hidroksid s klorovodikovo (klorovodikovo) kislino. Vodikovi kationi, ki nastanejo zaradi disociacije kislin, se vežejo na hidroksidne ione, ki nastanejo med razgradnjo alkalij (natrijev hidroksid). Posledično med njima poteka nevtralizacijska reakcija.

H + + OH- → H20

Kemijsko enakovredna značilnost

Titracija na osnovi kisline je povezana z nevtralizacijo. Kaj je titracija? To je način za izračun razpoložljive mase baze ali kisline. Vključuje merjenje količine alkalije ali kisline z znano koncentracijo, ki jo je treba uporabiti za popolno nevtralizacijo drugega reagenta. Vsaka nevtralizacijska reakcija vključuje uporabo takšnega izraza kot "kemijski ekvivalent".

Za alkalije je to količina baze, ki v primeru popolne nevtralizacije tvori en mol hidroksidnih ionov. Za kislino je kemijski ekvivalent določen s količino, ki se sprosti pri nevtralizaciji 1 mol kationov vodika.

Reakcija nevtralizacije poteka v celoti, če začetna zmes vsebuje enako količino kemijskih ekvivalentov baze in kisline.

Gram ekvivalent je masa baze (kisline) v gramih, ki lahko tvorijo en mol hidroksidnih ionov (vodikovi kationi). Za monobazno kislino (dušikovo, klorovodikovo), ki, ko se molekula razgradi na ione, sprosti en kation vodika hkrati, je kemijski ekvivalent podoben količini snovi in ​​1 gram-ekvivalent ustreza molekulski masi snovi. Za dibazično žveplove kisline v procesu elektrolitska disociacija dva kationa vodika, en mol ustreza dvema ekvivalentoma. Zato je v kislinsko-bazni interakciji njen ekvivalent grama enak polovici relativne molekulske mase. Za trojno fosforna kislina pri popolni disociaciji, ki tvori tri katione vodika, bo en gram ekvivalent enaka eni tretjini relativne molekulske mase.

Za podlage je načelo definicije podobno: ekvivalent grama je odvisen od valence kovine. Torej, za alkalijske kovine: natrij, litij, kalij - želena vrednost sovpada z relativno molekulsko maso. V primeru izračuna gram-ekvivalenta kalcijevega hidroksida bo ta vrednost enaka polovici relativne molekulske mase hidrirano apno.

Razlaga mehanizma

Poskusimo razumeti, kaj je reakcija nevtralizacije. Primeri takšne interakcije so lahko različni, ostanimo pri nevtralizaciji dušikove kisline z barijevim hidroksidom. Poskusimo določiti maso kisline, ki jo potrebuje reakcija nevtralizacije. Primeri izračunov so navedeni spodaj. Relativna molekulska masa dušikove kisline je 63, barijev hidroksid pa 86. Določamo število gram-ekvivalentov baze v 100 gramih. 100 g deljeno z 86 g / eq in dobimo 1 ekvivalent Ba (OH) ₂ . Če obravnavamo ta problem s kemijsko enačbo, potem lahko interakcijo oblikujemo takole:

2HNO ₃ + Ba (OH) ₂ → Ba (NO3) ₂ + 2H2O

Po enačbi je vsa kemija jasno vidna. Nevtralizacijska reakcija se nadaljuje popolnoma v primeru, ko dva mola kisline reagirata z enim molom baze.

Značilnosti normalne koncentracije

Ko govorimo o nevtralizaciji, pogosto uporabimo normalno koncentracijo baze ali alkalije. Kakšna je ta vrednost? Normalnost raztopine kaže število ekvivalentov želene snovi, ki obstaja v enem litru njegove raztopine. S svojo pomočjo izvedite kvantitativne izračune v analitični kemiji.

Na primer, če je potrebno določiti normalnost in molarnost 0,5-litrske raztopine, dobljene po raztapljanju 4 g natrijevega hidroksida v vodi, je treba najprej določiti relativno molekulsko maso natrijevega hidroksida. To bo 40, molska masa bo 40 g / mol. Nato določimo količinsko vsebnost v 4 gramih snovi, pri čemer maso razdelimo na molarni, to je 4 g: 40 g / mol, dobimo 0,1 mol. Ker je molska koncentracija določena z razmerjem med številom molov snovi in ​​celotnim volumnom raztopine, je mogoče izračunati molarnost alkalije. V ta namen razdelimo 0,1 mol za 0,5 litra, na koncu dobimo 0,2 mol / l, to je 0,2 M alkalije. Ker je osnova monoacidna, je njena molarnost numerično enaka normalnosti, to pomeni, da ustreza 0,2 n.

Zaključek

V anorganski in organski kemiji je posebej pomembna nevtralizacijska reakcija med kislino in bazo. Zaradi popolne nevtralizacije začetnih komponent pride do reakcije ionske izmenjave, katere popolnost je mogoče preveriti z uporabo indikatorjev za kisle in alkalne razmere.