Beispiel für chemische Neutralisation

Chemische Neutralisation ist die Reaktion zwischen einer Säure und einer Base.

Der Säure- oder Alkalinitätsgrad wird durch die pH-Skala gemessen, die für Wasserstoffpotential steht. Säuren haben einen pH-Wert von weniger als 7 und Basen oder Laugen haben einen pH-Wert von mehr als 7. Der pH-Wert 7 ist die Mitte der Skala und entspricht einer chemisch neutralen Mischung, also weder sauer noch alkalisch.

Das Ergebnis der Neutralisationsreaktion ist ein Salz und Wasser.

Neutralisationsreaktionen sind im Allgemeinen exotherm, dh sie geben Wärme ab.

Die Neutralisationsreaktion variiert in Abhängigkeit davon, ob die reagierenden Säuren und Basen stark oder schwach sind.

Eine starke Säure mit einer starken Base reagiert heftig und gibt viel Wärme ab. Sowohl die Säure als auch die Base verändern den pH-Wert der Mischung schnell, so dass, wenn einige der Substanzen etwas passieren, die Lösung schnell alkalisch oder sauer wird.

Wenn eine starke Säure mit einer schwachen Base reagiert, wird die pH-Änderung bei der Zugabe nicht so abrupt sein die Base, so dass der pH-Wert mit der gleichen Menge die Mischung langsam alkalisiert, bis sie neutralisiert ist Acid.

Das Gegenteil passiert bei der Kombination einer schwachen Säure mit einer starken Base. In diesem Fall reagiert die Säure langsam und säuert die Mischung an, bis sie den Neutralisationspunkt erreicht.

Wenn eine schwache Säure mit einer schwachen Base reagiert, reagieren beide langsam bis neutral. Diese Reaktion gibt am wenigsten Wärme ab, aber da sie langsam ist, kann die Erwärmung konstanter sein.

Wenn wir die zu neutralisierende Säure- oder Basenmenge kennen, können wir die zur Neutralisation erforderliche Stoffmenge aus ihrer Molekülmasse berechnen.

Ein Beispiel für chemische Neutralisation:

Wir haben eine Säurelösung mit 10 Gramm Schwefelsäure. Berechnen Sie die erforderliche Menge Kaliumhydroxid, um es zu neutralisieren, und geben Sie die resultierenden Produkte an.

Die Reaktionsformel lautet:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂ODER
 Saures Hydroxidsulfat Wasser
Kalium Schwefelsäure Kalium

So wird ein Mol Schwefelsäure mit zwei Mol Kaliumhydroxid neutralisiert.

Wir berechnen die Molekülmasse von Schwefelsäure:

Atommasse seiner Komponenten:

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

Molekulargewicht von Schwefelsäure: 98 g / mol.

Nun berechnen wir die Molekülmasse von Kaliumhydroxid:

K = 39 Gesamt = 39
H = 1 Gesamt = 1
O = 16 Gesamt = 16

Molekulargewicht von Kaliumhydroxid: 56 g / mol

Nun müssen wir nach unserer Formel ein Mol Schwefelsäure neutralisieren, wir brauchen zwei Mol Kaliumhydroxid, also multiplizieren wir das Gewicht von Kaliumhydroxid mit 2, was uns 112 Gramm / Mol ergibt. Um die Menge an Kaliumhydroxid zu berechnen, die wir benötigen, um die 10 Gramm Schwefelsäure zu neutralisieren, wenden wir die Regel von 3 an:

10:98 = x: 112
112 x 10 = 1120/98 = 11,428 Gramm Kaliumhydroxid sind notwendig, um 10 Gramm Schwefelsäure zu neutralisieren.

Wir könnten es auch berechnen, indem wir dividieren, um die Beziehung der Stoffe zu bestimmen:

98/10 = 9,8 das ist das Verhältnis der Reaktanten
112/9.8 = 11.428

Und was die resultierenden Substanzen betrifft, haben wir:

Molekulargewicht von Kaliumsulfat:

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

Die Molekülmasse von Kaliumsulfat beträgt also 174 g / mol.

Und aus dem Wasser

H = 1 Gesamt = 2
O = 16 Gesamt = 16

Molekulargewicht Wasser: 18 g / mol.

Wir haben dann, dass ein Molekül Kaliumsulfat und zwei Moleküle Wasser produziert werden.

Wir teilen sie durch das Verhältnis der Reaktanten und haben dann:

135 / 9,8 = 13,775 g Kaliumsulfat
36 / 9,8 = 3,673 Gramm Wasser.

Und es wird Wärme abgegeben.