Neutralisatie-reactiekarakteristieken, producten en voorbeelden

een neutralisatiereactie is dat wat zich op een kwantitatieve manier voordoet tussen een zuur en een basissoort. In het algemeen worden water en zout geproduceerd in dit type reacties in een waterig medium (ionensoort samengesteld uit een kation anders dan H).⁺ en een anion anders dan OH^- jij O^2-) volgens de volgende vergelijking: zuur + base → zout + water.

In een neutralisatiereactie zijn elektrolyten betrokken, stoffen die, wanneer opgelost in water, een oplossing genereren die elektrische geleiding mogelijk maakt. Zuren, basen en zouten worden beschouwd als elektrolyten.

Dus sterke elektrolyten die soorten die volledig in hun samenstellende ionen dissociëren bij in oplossing, terwijl de zwakke elektrolyten slechts gedeeltelijk ioniseren (minder vermogen om een ​​elektrische stroom te geleiden, dat wil zeggen, niet goed geleiders zoals sterke elektrolyten).

index

• 1 Kenmerken
  • 1.1 Zuren op zuurbasis
• 2 voorbeelden
  • 2.1 Sterk zuur + sterke base
  • 2.2 Sterk zuur + zwakke base
  • 2.3 Zwak zuur + sterke base
  • 2.4 Zwak zuur + zwakke base
• 3 referenties

features

Ten eerste moet worden benadrukt dat als een neutralisatiereactie wordt gestart met gelijke hoeveelheden van het zuur en de base (in molen), wanneer de reactie eindigt, slechts één zout wordt verkregen; dat wil zeggen, er zijn geen resterende hoeveelheden zuur of base.

Bovendien is een zeer belangrijke eigenschap van zuur-base-reacties pH, hetgeen aangeeft hoe zuur of basisch een oplossing is. Dit wordt bepaald door de hoeveelheid H-ionen⁺ gevonden in de gemeten oplossingen.

Aan de andere kant zijn er verschillende concepten van zuurgraad en basiciteit, afhankelijk van de parameters waarmee rekening wordt gehouden. Een concept dat opvalt is dat van Brønsted en Lowry, die een zuur beschouwen als een soort die in staat is om protonen te doneren (H⁺) en een basis als de soort die ze kan accepteren.

Zuur-base titraties

Om een ​​neutralisatiereactie tussen een zuur en een base goed en kwantitatief te bestuderen, wordt een techniek genaamd zuur-basetitratie (of titratie) toegepast..

De zuur-base titraties bestaan ​​uit het bepalen van de concentratie van zuur of base die nodig is om een ​​bepaalde hoeveelheid base of zuur met een bekende concentratie te neutraliseren.

In de praktijk moet een standaardoplossing (waarvan de concentratie precies bekend is) geleidelijk worden toegevoegd aan de oplossing waarvan de concentratie onbekend is totdat het punt van gelijkwaardigheid is bereikt, waarbij een van de soorten de andere volledig heeft geneutraliseerd..

Het punt van gelijkwaardigheid wordt gedetecteerd door de gewelddadige kleurverandering van de indicator die is toegevoegd aan de oplossing met onbekende concentratie wanneer de chemische reactie tussen beide oplossingen is voltooid.

Bijvoorbeeld in het geval van de neutralisatie van fosforzuur (H.₃PO₄) er zal een equivalentiepunt zijn voor elk proton dat loskomt van het zuur; dat wil zeggen dat er drie equivalentiepunten zullen zijn en drie kleurveranderingen zullen worden waargenomen.

Producten van een neutralisatiereactie

Bij de reacties van een sterk zuur met een sterke base wordt de volledige neutralisatie van de soort uitgevoerd, zoals bij de reactie tussen zoutzuur en bariumhydroxide:

2HCl (ac) + Ba (OH)₂(ac) → BaCl₂(ac) + 2H₂O (l)

Er worden dus geen H-ionen gegenereerd⁺ of OH^- in overmaat, wat betekent dat de pH van sterke elektrolytoplossingen die zijn geneutraliseerd intrinsiek gerelateerd is aan het zuurkarakter van hun reactanten.

Omgekeerd, bij neutralisatie tussen een zwakke elektrolyt en een sterk (sterk zuur + zwakke base of een zwak zuur + sterke base) gedeeltelijke ontkoppeling van zwakke elektrolyt verkregen en getoonde dissociatieconstante van het zuur (K_naar) of de basis (K_b) zwak, om het zuur- of basekarakter van de netto-reactie te bepalen door de pH te berekenen.

U hebt bijvoorbeeld de reactie tussen waterstofcyanide en natriumhydroxide:

HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H₂O (l)

In deze reactie ioniseert het zwakke elektrolyt niet significant in de oplossing, dus de netto ionische vergelijking wordt als volgt weergegeven:

HCN (ac) + OH^-(ac) → CN^-(ac) + H₂O (l)

Dit wordt verkregen na het schrijven van de reactie met de sterke elektrolyten in hun gedissocieerde vorm (Na⁺(ac) + OH^-(ac) aan de kant van de reactanten en Na⁺(ac) + CN^-(ac) aan de zijkant van de producten), waar alleen het natriumion een toeschouwer is.

Tenslotte, in het geval van de reactie tussen een zwak zuur en een zwakke base, vindt de neutralisatie niet plaats. Dit komt omdat beide elektrolyten gedeeltelijk dissociëren, zonder dat dit resulteert in het verwachte water en zout.

Voorbeelden

Sterk zuur + sterke base

De gegeven reactie tussen zwavelzuur en kaliumhydroxide in een waterig medium wordt als voorbeeld genomen, volgens de volgende vergelijking:

H₂SW₄(ac) + 2KOH (ac) → K₂SW₄(ac) + 2H₂O (l)

Het kan worden gezien dat zowel het zuur als het hydroxide sterke elektrolyten zijn; daarom zijn ze volledig geïoniseerd in de oplossing. De pH van deze oplossing zal afhangen van de sterke elektrolyt die groter is.

Sterk zuur + zwakke base

De neutralisatie van salpeterzuur met ammoniak resulteert in de ammoniumnitraatverbinding, zoals hieronder weergegeven:

HNO₃(ac) + NH₃(ac) → NH₄NO₃(Aq)

In dit geval wordt het water dat samen met het zout wordt geproduceerd niet waargenomen, omdat het zou moeten worden weergegeven als:

HNO₃(ac) + NH₄⁺(ac) + OH^-(ac) → NH₄NO₃(ac) + H₂O (l)

Dus water kan worden waargenomen als een product van de reactie. In dit geval zal de oplossing een in wezen zure pH hebben.

Zwak zuur + sterke base

Vervolgens wordt de reactie tussen azijnzuur en natriumhydroxide weergegeven:

CH₃COOH (ac) + NaOH (ac) → CH₃COONa (ac) + H₂O (l)

Aangezien het azijnzuur een zwak elektrolyt is, dissocieert het gedeeltelijk, wat resulteert in natriumacetaat en water, waarvan de oplossing een basische pH zal hebben.

Zwak zuur + zwakke base

Tenslotte en zoals hierboven vermeld, kan een zwakke base een zwak zuur niet neutraliseren; Het tegenovergestelde gebeurt ook niet. Beide soorten worden gehydrolyseerd in een waterige oplossing en de pH van de oplossing zal afhangen van de "sterkte" van het zuur en de base.

referenties

1. Wikipedia. (N.D.). Neutralisatie (chemie). Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemistry, Negende editie (McGraw-Hill).
3. Raymond, K.W. (2009). Algemene organische en biologische chemie. Opgehaald uit books.google.co.ve
4. Joesten, M.D., Hogg, J.L. en Castellion, M.E. (2006). The World of Chemistry: Essentials. Opgehaald uit books.google.co.ve
5. Clugston, M. en Flemming, R. (2000). Geavanceerde chemie. Opgehaald uit books.google.co.ve
6. Reger, D.L., Goode, S.R. en Ball, D.W. (2009). Chemie: principes en praktijk. Opgehaald uit books.google.co.ve