Esimerkki kemiallisesta neutraloinnista

Kemiallinen neutralointi on hapon ja emäksen välinen reaktio.

Happamuuden tai alkalisuuden aste mitataan pH-asteikolla, joka tarkoittaa vetypotentiaalia. Happojen pH on alle 7 ja emästen tai emästen pH yli 7. PH-aste 7 on asteikon keskipiste ja vastaa kemiallisesti neutraalia seosta, toisin sanoen ei happoa eikä emäksistä.

Neutralointireaktion tulos on suola ja vesi.

Yleisesti ottaen neutralointireaktiot ovat eksotermisiä, ts. Ne antavat lämpöä.

Neutralointireaktio vaihtelee riippuen siitä, ovatko reagoivat hapot ja emäkset vahvoja vai heikkoja.

Vahva happo, jolla on vahva emäs, reagoi kiivaasti ja antaa paljon lämpöä. Sekä happo että emäs muuttavat nopeasti seoksen pH: ta, joten jos joitain aineita siirretään vähän, liuos on nopeasti emäksinen tai hapan.

Kun vahva happo reagoi heikon emäksen kanssa, pH: n muutos ei ole niin äkillinen lisätessä emäs, joten samalla määrällä pH alkalisoi hitaasti seoksen, kunnes se neutraloidaan happo.

Päinvastoin tapahtuu yhdistelmällä heikkoa happoa vahvalla emäksellä. Tässä tapauksessa happo reagoi hitaasti, happamoittaen seoksen, kunnes se saavuttaa neutralointipisteen.

Jos heikko happo reagoi heikon emäksen kanssa, molemmat reagoivat hitaasti neutraaliin. Tämä reaktio antaa vähiten lämpöä, mutta koska se on hidasta, lämmitys voi olla tasaisempaa.

Tietäen neutraloitavan hapon tai emäksen määrän, voimme laskea neutraloimiseksi tarvittavan aineen määrän sen molekyylipainosta.

Esimerkki kemiallisesta neutraloinnista:

Meillä on happoliuos, jossa on 10 grammaa rikkihappoa. Laske tarvittava määrä kaliumhydroksidia sen neutraloimiseksi ja ilmoita saadut tuotteet.

Reaktiokaava on:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂TAI
 Hapan hydroksidisulfaattivesi
Kaliumrikkihappo

Joten yksi mooli rikkihappoa neutraloidaan kahdella moolilla kaliumhydroksidia.

Lasketaan rikkihapon molekyylipaino:

Komponenttien atomimassa:

H = 1 Yhteensä = 2
S = 32 yhteensä = 32
O = 16 yhteensä = 64

Rikkihapon molekyylipaino: 98 g / mol.

Nyt lasketaan kaliumhydroksidin molekyylipaino:

K = 39 Yhteensä = 39
H = 1 Yhteensä = 1
O = 16 Yhteensä = 16

Kaliumhydroksidin molekyylipaino: 56 g / mol

Kaavan mukaan meidän on nyt neutraloitava yksi mooli rikkihappoa, tarvitsemme kaksi moolia kaliumhydroksidia, joten kerrotaan kaliumhydroksidin paino kahdella, mikä antaa meille 112 grammaa / mooli. Kaliumhydroksidin määrän laskemiseksi meidän on neutraloitava 10 grammaa rikkihappoa soveltamalla sääntöä 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 grammaa kaliumhydroksidia tarvitaan 10 gramman rikkihapon neutraloimiseksi.

Voimme myös laskea sen jakamalla, jotta voidaan selvittää aineiden suhde:

98/10 = 9,8, joka on reagenssien suhde
112/9.8 = 11.428

Ja tuloksena olevien aineiden osalta meillä on:

Kaliumsulfaatin molekyylipaino:

K = 39 yhteensä = 78
S = 32 yhteensä = 32
O = 16. Yhteensä = 64

Joten kaliumsulfaatin molekyylipaino on 174 g / mol.

Ja vedestä

H = 1 Yhteensä = 2
O = 16 Yhteensä = 16

Veden molekyylipaino: 18 g / mol.

Sitten meillä on yksi kaliumsulfaattimolekyyli ja kaksi vettä.

Jaamme ne reagenssien suhteella, ja sitten meillä on:

135 / 9,8 = 13,775 g kaliumsulfaattia
36 / 9,8 = 3,673 grammaa vettä.

Ja lämpöä luovutetaan.