דוגמה לנטרול כימי

ניטרול כימי הוא התגובה בין חומצה לבסיס.

מידת החומציות או הבסיסיות נמדדת על ידי סולם ה- pH, המייצג פוטנציאל מימן. חומצות בעלות pH נמוך מ- 7 ובסיסים או אלקליות בעלי pH גדול מ- 7. דרגת ה- pH 7 היא מרכז הסקאלה, ומתאימה לתערובת ניטרלית כימית, כלומר לא חומצה ולא אלקליין.

התוצאה של תגובת הנטרול היא מלח ומים.

באופן כללי, תגובות ניטרול הן אקסותרמיות, כלומר הן נותנות חום.

תגובת הנטרול תשתנה תלוי אם החומצות והבסיסים המגיבים חזקים או חלשים.

חומצה חזקה עם בסיס חזק תגיב באלימות ותיתן הרבה חום. גם החומצה וגם הבסיס משנים במהירות את ה- pH של התערובת, כך שאם חלק מהחומרים מועברים מעט, התמיסה תהיה במהירות בסיסית או חומצית.

כאשר חומצה חזקה מגיבה עם בסיס חלש, אז שינוי ה- pH לא יהיה כל כך פתאומי בעת ההוספה הבסיס, כך שעם אותה כמות, ה- pH ירכיב את התערובת באטיות עד לנטרול חוּמצָה.

ההיפך קורה בשילוב של חומצה חלשה עם בסיס חזק. במקרה זה החומצה תגיב באיטיות ותחמיר את התערובת עד שתגיע לנקודת הנטרול.

אם חומצה חלשה מגיבה עם בסיס חלש, אז שניהם יגיבו לאט עד שהם ניטרליים. תגובה זו היא זו שמוציאה את כמות החום הנמוכה ביותר, אך בהיותה איטית, החימום יכול להיות קבוע יותר.

בידיעת כמות החומצה או הבסיס שיש לנטרל, נוכל לחשב את כמות החומר הדרושה לנטרול, מתוך המסה המולקולרית שלו.

דוגמה לנטרול כימי:

יש לנו תמיסת חומצה עם 10 גרם חומצה גופרתית. חשב את הכמות הדרושה של אשלגן הידרוקסיד כדי לנטרל אותו ולציין את המוצרים שהתקבלו.

נוסחת התגובה היא:

ה₂SW₄ + 2 KOH -> K₂SW₄ + 2H₂אוֹ
 מי גופרתי חומצי הידרוקסיד
אשלגן גופרית אשלגן

אז שומה אחת של חומצה גופרתית מנוטרלת עם שתי שומות של אשלגן הידרוקסיד.

אנו מחשבים את המסה המולקולרית של חומצה גופרתית:

המסה האטומית של מרכיביה:

H = 1 סה"כ = 2
S = 32 סה"כ = 32
O = 16 סה"כ = 64

מסה מולקולרית של חומצה גופרתית: 98 גרם למול.

כעת אנו מחשבים את המסה המולקולרית של אשלגן הידרוקסיד:

K = 39 סה"כ = 39
H = 1 סה"כ = 1
O = 16 סה"כ = 16

מסת מולקולרית של אשלגן הידרוקסיד: 56 גרם למול

כעת, על פי הנוסחה שלנו, עלינו לנטרל שומה אחת של חומצה גופרתית, אנו זקוקים לשתי שומות אשלגן הידרוקסיד, לכן אנו מכפילים את משקל האשלגן הידרוקסיד ב -2, מה שמקנה לנו 112 גרם לשומה. כדי לחשב את כמות האשלגן ההידרוקסיד עלינו לנטרל את 10 גרם החומצה הגופרתית, אנו מיישמים את הכלל 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11.428 גרם אשלגן הידרוקסיד נחוצים לנטרול 10 גרם חומצה גופרתית.

אנחנו יכולים גם לחשב את זה על ידי חלוקה, כדי לבסס את הקשר בין חומרים:

98/10 = 9.8 שהוא יחס המגיבים
112/9.8 = 11.428

ובאשר לחומרים שנוצרו, יהיה לנו:

מסת מולקולרית של אשלגן גופרתי:

K = 39 סה"כ = 78
S = 32 סה"כ = 32
O = 16. סה"כ = 64

אז המסה המולקולרית של אשלגן גופרתי היא 174 גרם למול.

ומהמים

H = 1 סה"כ = 2
O = 16 סה"כ = 16

מסת מים מולקולרית: 18 גרם למול.

יש לנו כי מולקולה אחת של אשלגן גופרתי ושניים של מים מיוצרים.

אנו מחלקים אותם לפי יחס המגיבים ואז יש לנו:

135 / 9.8 = 13.775 גרם אשלגן גופרתי
36 / 9.8 = 3.673 גרם מים.

ונותנים חום.