Пример за химическа неутрализация

Химичната неутрализация е реакцията между киселина и основа.

Степента на киселинност или алкалност се измерва чрез скалата на рН, която означава водороден потенциал. Киселините имат рН по-малко от 7, а основите или алкалите имат рН по-голямо от 7. Степента на рН 7 е центърът на скалата и съответства на химически неутрална смес, т.е. нито киселина, нито алкал.

Резултатът от реакцията на неутрализация е сол и вода.

Най-общо казано, неутрализационните реакции са екзотермични, т.е.отдават топлина.

Реакцията на неутрализация ще варира в зависимост от това дали реагиращите киселини и основи са силни или слаби.

Силна киселина със силна основа ще реагира бурно и ще отдели много топлина. Както киселината, така и основата бързо променят рН на сместа, така че ако някои от веществата преминат малко, разтворът бързо ще бъде алкален или киселинен.

Когато силна киселина реагира със слаба основа, промяната на рН няма да бъде толкова рязка при добавяне основата, така че със същото количество рН бавно ще алкализира сместа, докато неутрализира киселина.

Обратното се случва при комбинацията от слаба киселина със силна основа. В този случай киселината ще реагира бавно, подкислявайки сместа, докато достигне точката на неутрализация.

Ако слабата киселина реагира със слаба основа, тогава и двете ще реагират бавно, докато станат неутрални. Тази реакция отделя най-малко количество топлина, но при бавно нагряване може да бъде по-постоянна.

Знаейки количеството киселина или основа, които трябва да бъдат неутрализирани, можем да изчислим количеството вещество, необходимо за неутрализиране, от неговата молекулна маса.

Пример за химическа неутрализация:

Имаме киселинен разтвор с 10 грама сярна киселина. Изчислете необходимото количество калиев хидроксид, за да го неутрализирате и посочете получените продукти.

Формулата на реакцията е:

Н₂ЮЗ₄ + 2KOH -> K₂ЮЗ₄ + 2Н₂ИЛИ
 Киселин хидроксид сулфатна вода
Калиев сярен калий

Така че един мол сярна киселина се неутрализира с два мола калиев хидроксид.

Изчисляваме молекулната маса на сярна киселина:

Атомна маса на неговите компоненти:

H = 1 Общо = 2
S = 32 Общо = 32
O = 16 Общо = 64

Молекулярна маса на сярна киселина: 98 g / mol.

Сега изчисляваме молекулната маса на калиев хидроксид:

K = 39 Общо = 39
H = 1 Общо = 1
O = 16 Общо = 16

Молекулярна маса на калиев хидроксид: 56 g / mol

Сега, според нашата формула, трябва да неутрализираме един мол сярна киселина, имаме нужда от два мола калиев хидроксид, така че умножаваме теглото на калиев хидроксид по 2, което ни дава 112 грама / мол. За да изчислим количеството калиев хидроксид, който трябва да неутрализираме 10 грама сярна киселина, прилагаме правилото за 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 грама калиев хидроксид са необходими за неутрализиране на 10 грама сярна киселина.

Можем също да го изчислим чрез разделяне, за да установим връзката на веществата:

98/10 = 9,8, което е съотношението на реагентите
112/9.8 = 11.428

А що се отнася до получените вещества, ще имаме:

Молекулярна маса на калиев сулфат:

K = 39 Общо = 78
S = 32 Общо = 32
O = 16. Общо = 64

Така че молекулната маса на калиев сулфат е 174 g / mol.

И от водата

H = 1 Общо = 2
O = 16 Общо = 16

Молекулярна маса на водата: 18 g / mol.

Тогава имаме, че се получават една молекула калиев сулфат и две вода.

Разделяме ги на съотношението на реагентите и след това имаме:

135 / 9,8 = 13,775 g калиев сулфат
36 / 9,8 = 3,673 грама вода.

И топлината се отделя.