Példa kémiai semlegesítésre

A kémiai semlegesítés a sav és egy bázis közötti reakció.

A savasság vagy lúgosság mértékét a pH-skála méri, amely a hidrogénpotenciált jelenti. A savak pH-ja 7-nél kisebb, a bázisok vagy lúgoké pedig 7-nél nagyobb. A 7-es pH-fok a skála közepe, és vegyileg semleges keveréknek felel meg, vagyis sem savnak, sem lúgnak.

A semlegesítési reakció eredménye egy só és víz.

Általánosságban elmondható, hogy a semlegesítési reakciók exotermek, vagyis hőt adnak le.

A semlegesítési reakció attól függően változik, hogy a reagáló savak és bázisok erősek vagy gyengék-e.

Erős sav erős bázissal hevesen reagál és sok hőt ad le. A sav és a bázis is gyorsan megváltoztatja a keverék pH-ját, így ha néhány anyagot kissé átengednek, az oldat gyorsan lúgos vagy savas lesz.

Amikor egy erős sav gyenge bázissal reagál, akkor a pH-változás nem lesz olyan hirtelen a hozzáadáskor a bázis, tehát azonos mennyiség mellett a pH lassan lúgosítja a keveréket, amíg semlegesíti a sav.

Ennek ellenkezője történik egy gyenge sav és egy erős bázis kombinációjával. Ebben az esetben a sav lassan reagál, megsavanyítja a keveréket, amíg el nem éri a semlegesítést.

Ha egy gyenge sav gyenge bázissal reagál, akkor mindkettő lassan reagál, amíg semleges. Ez a reakció adja ki a legkevesebb hőmennyiséget, de mivel lassú, a melegítés állandóbb lehet.

Ismerve a semlegesítendő sav vagy bázis mennyiségét, molekulatömegéből kiszámíthatjuk a semlegesítéshez szükséges anyag mennyiségét.

Példa a kémiai semlegesítésre:

Van savoldatunk 10 gramm kénsavval. Számítsa ki a semlegesítéshez szükséges kálium-hidroxid mennyiséget, és jelölje meg a kapott termékeket.

A reakció képlete:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂VAGY
 Sav-hidroxid-szulfát-víz
Kálium-kén-kálium

Tehát egy mol kénsavat két mol kálium-hidroxiddal semlegesítenek.

Kiszámítjuk a kénsav molekulatömegét:

Komponenseinek atomtömege:

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

A kénsav molekulatömege: 98 g / mol.

Most kiszámoljuk a kálium-hidroxid molekulatömegét:

K = 39 Összesen = 39
H = 1 Összesen = 1
O = 16 Összesen = 16

A kálium-hidroxid molekulatömege: 56 g / mol

Képletünk szerint most egy mol kénsavat kell semlegesítenünk, két mol kell kálium-hidroxid, tehát a kálium-hidroxid tömegét megszorozzuk 2-vel, ami 112 gramm / mol mennyiséget eredményez. A 10 g kénsav semlegesítéséhez szükséges kálium-hidroxid mennyiségének kiszámításához a 3 szabályt alkalmazzuk:

10:98 = x: 112
10 g kénsav semlegesítéséhez 112 X 10 = 1120/98 = 11,428 gramm kálium-hidroxid szükséges.

Kiszámolhatnánk osztással is, hogy megállapítsuk az anyagok kapcsolatát:

98/10 = 9,8, amely a reagensek aránya
112/9.8 = 11.428

Ami a kapott anyagokat illeti, a következők lesznek:

A kálium-szulfát molekulatömege:

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

Tehát a kálium-szulfát molekulatömege 174 g / mol.

És a vízből

H = 1 Összesen = 2
O = 16 Összesen = 16

A víz molekulatömege: 18 g / mol.

Ekkor egy molekula kálium-szulfát és kettő víz keletkezik.

Elosztjuk őket a reagensek arányával, és akkor:

135 / 9,8 = 13,775 g kálium-szulfát
36 / 9,8 = 3,673 gramm víz.

És hő adódik.