Exemple de neutralisation chimique

La neutralisation chimique est la réaction entre un acide et une base.

Le degré d'acidité ou d'alcalinité est mesuré par l'échelle de pH, qui représente le potentiel d'hydrogène. Les acides ont un pH inférieur à 7 et les bases ou les alcalis ont un pH supérieur à 7. Le pH degré 7 est le centre de l'échelle, et correspond à un mélange chimiquement neutre, c'est-à-dire ni acide ni alcalin.

Le résultat de la réaction de neutralisation est un sel et de l'eau.

D'une manière générale, les réactions de neutralisation sont exothermiques, c'est-à-dire qu'elles dégagent de la chaleur.

La réaction de neutralisation variera selon que les acides et les bases qui réagissent sont forts ou faibles.

Un acide fort avec une base forte réagira violemment et dégagera beaucoup de chaleur. L'acide et la base changent rapidement le pH du mélange, donc si certaines substances passent un peu, la solution sera rapidement alcaline ou acide.

Lorsqu'un acide fort réagit avec une base faible, le changement de pH ne sera pas si brusque lors de l'ajout la base, donc avec la même quantité, le pH alcalinisera lentement le mélange jusqu'à neutraliser le acide.

L'inverse se produit avec la combinaison d'un acide faible avec une base forte. Dans ce cas, l'acide réagira lentement en acidifiant le mélange jusqu'à ce qu'il atteigne le point de neutralisation.

Si un acide faible réagit avec une base faible, les deux réagiront lentement jusqu'à neutralité. Cette réaction est celle qui dégage le moins de chaleur, mais étant lente, le chauffage peut être plus constant.

Connaissant la quantité d'acide ou de base à neutraliser, on peut calculer la quantité de substance nécessaire à neutraliser, à partir de sa masse moléculaire.

Un exemple de neutralisation chimique :

Nous avons une solution acide avec 10 grammes d'acide sulfurique. Calculer la quantité d'hydroxyde de potassium nécessaire pour la neutraliser et indiquer les produits obtenus.

La formule de la réaction est :

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂OU ALORS
 Acide Hydroxyde Sulfate Eau
Potassium Potassium sulfurique

Ainsi, une mole d'acide sulfurique est neutralisée avec deux moles d'hydroxyde de potassium.

On calcule la masse moléculaire de l'acide sulfurique :

Masse atomique de ses composants :

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

Masse moléculaire de l'acide sulfurique: 98 g/mol.

Calculons maintenant la masse moléculaire de l'hydroxyde de potassium :

K = 39 Total = 39
H = 1 Total = 1
O = 16 Total = 16

Masse moléculaire de la potasse: 56 g/mol

Maintenant, selon notre formule, nous devons neutraliser une mole d'acide sulfurique, nous avons besoin de deux moles de potasse, donc on multiplie le poids de potasse par 2, ce qui nous donne 112 grammes/mole. Pour calculer la quantité d'hydroxyde de potassium dont nous avons besoin pour neutraliser les 10 grammes d'acide sulfurique, nous appliquons la règle de 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 grammes d'hydroxyde de potassium sont nécessaires pour neutraliser 10 grammes d'acide sulfurique.

On pourrait aussi le calculer en divisant, pour établir la relation des substances :

98/10 = 9,8 qui est le rapport des réactifs
112/9.8 = 11.428

Et comme pour les substances résultantes, nous aurons :

Masse moléculaire du sulfate de potassium :

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

La masse moléculaire du sulfate de potassium est donc de 174 g/mol.

Et de l'eau

H = 1 Total = 2
O = 16 Total = 16

Masse moléculaire de l'eau: 18 g/mol.

Nous avons alors qu'une molécule de sulfate de potassium et deux d'eau sont produites.

Nous les divisons par le rapport des réactifs, et nous avons alors :

135 / 9,8 = 13,775 g de sulfate de potassium
36 / 9,8 = 3,673 grammes d'eau.

Et la chaleur se dégage.