Voorbeeld van chemische neutralisatie

Chemische neutralisatie is de reactie tussen een zuur en een base.

De zuurgraad of alkaliteit wordt gemeten door de pH-schaal, die staat voor waterstofpotentiaal. Zuren hebben een pH lager dan 7 en basen of alkaliën hebben een pH hoger dan 7. De graad van pH 7 is het middelpunt van de schaal en komt overeen met een chemisch neutraal mengsel, dat wil zeggen niet zuur of alkalisch.

Het resultaat van de neutralisatiereactie is een zout en water.

Over het algemeen zijn neutralisatiereacties exotherm, dat wil zeggen dat ze warmte afgeven.

De neutralisatiereactie zal variëren afhankelijk van of de reagerende zuren en basen sterk of zwak zijn.

Een sterk zuur met een sterke base zal heftig reageren en veel warmte afgeven. Zowel het zuur als de base veranderen snel de pH van het mengsel, dus als sommige stoffen een beetje worden doorgegeven, wordt de oplossing snel alkalisch of zuur.

Wanneer een sterk zuur reageert met een zwakke base, zal de pH-verandering niet zo abrupt zijn bij het toevoegen de base, dus met dezelfde hoeveelheid zal de pH het mengsel langzaam alkaliseren totdat het de. neutraliseert zuur.

Het tegenovergestelde gebeurt bij de combinatie van een zwak zuur met een sterke base. In dit geval zal het zuur langzaam reageren, waardoor het mengsel wordt aangezuurd totdat het het punt van neutralisatie bereikt.

Als een zwak zuur reageert met een zwakke base, dan reageren beide langzaam tot neutraal. Deze reactie is degene die de minste hoeveelheid warmte afgeeft, maar omdat deze langzaam is, kan de verwarming constanter zijn.

Als we de hoeveelheid te neutraliseren zuur of base kennen, kunnen we uit zijn molecuulmassa de hoeveelheid stof berekenen die nodig is om te neutraliseren.

Een voorbeeld van chemische neutralisatie:

We hebben een zure oplossing met 10 gram zwavelzuur. Bereken de benodigde hoeveelheid kaliumhydroxide om het te neutraliseren en geef de resulterende producten aan.

De reactieformule is:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂OF
 Zuurhydroxidesulfaat Water
Kalium Zwavelzuur Kalium

Dus één mol zwavelzuur wordt geneutraliseerd met twee mol kaliumhydroxide.

We berekenen de molecuulmassa van zwavelzuur:

Atoommassa van zijn componenten:

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

Molecuulmassa zwavelzuur: 98 g / mol.

Nu berekenen we de molecuulmassa van kaliumhydroxide:

K = 39 Totaal = 39
H = 1 Totaal = 1
O = 16 Totaal = 16

Molecuulmassa van kaliumhydroxide: 56 g / mol

Nu, volgens onze formule, moeten we één mol zwavelzuur neutraliseren, we hebben twee mol. nodig kaliumhydroxide, dus vermenigvuldigen we het gewicht van kaliumhydroxide met 2, wat ons 112 gram / mol geeft. Om de hoeveelheid kaliumhydroxide te berekenen die we nodig hebben om de 10 gram zwavelzuur te neutraliseren, passen we de regel van 3 toe:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 gram kaliumhydroxide is nodig om 10 gram zwavelzuur te neutraliseren.

We kunnen het ook berekenen door te delen, om de relatie van stoffen vast te stellen:

98/10 = 9,8 wat de verhouding van reactanten is
112/9.8 = 11.428

En wat betreft de resulterende stoffen, we zullen hebben:

Molecuulmassa van kaliumsulfaat:

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

Dus de molecuulmassa van kaliumsulfaat is 174 g / mol.

En vanaf het water

H = 1 Totaal = 2
O = 16 Totaal = 16

Molecuulmassa van water: 18 g / mol.

We hebben dan dat één molecuul kaliumsulfaat en twee water worden geproduceerd.

We delen ze door de verhouding van reactanten, en dan hebben we:

135 / 9.8 = 13.775 g kaliumsulfaat
36 / 9,8 = 3,673 gram water.

En er wordt warmte afgegeven.