Przykład neutralizacji chemicznej

Neutralizacja chemiczna to reakcja między kwasem a zasadą.

Stopień kwasowości lub zasadowości mierzy się za pomocą skali pH, która oznacza potencjał wodoru. Kwasy mają pH mniejsze niż 7, a zasady lub zasady mają pH większe niż 7. Stopień pH 7 jest środkiem skali i odpowiada mieszaninie obojętnej chemicznie, to znaczy ani kwasowej, ani zasadowej.

Wynikiem reakcji neutralizacji jest sól i woda.

Ogólnie rzecz biorąc, reakcje neutralizacji są egzotermiczne, to znaczy wydzielają ciepło.

Reakcja neutralizacji będzie się różnić w zależności od tego, czy reagujące kwasy i zasady są silne czy słabe.

Silny kwas z mocną zasadą zareaguje gwałtownie i będzie wydzielał dużo ciepła. Zarówno kwas, jak i zasada szybko zmieniają pH mieszaniny, więc jeśli niektóre substancje przepuszczą się trochę, roztwór szybko będzie zasadowy lub kwaśny.

Gdy mocny kwas reaguje ze słabą zasadą, zmiana pH nie będzie tak gwałtowna podczas dodawania zasady, więc przy tej samej ilości pH będzie powoli alkalizować mieszaninę aż do zneutralizowania kwas.

Odwrotnie dzieje się z połączeniem słabego kwasu z mocną zasadą. W takim przypadku kwas będzie reagował powoli, zakwaszając mieszaninę do momentu zobojętnienia.

Jeśli słaby kwas reaguje ze słabą zasadą, oba będą reagowały powoli aż do zobojętnienia. Ta reakcja jest tą, która wydziela najmniejszą ilość ciepła, ale ponieważ jest powolna, ogrzewanie może być bardziej stałe.

Znając ilość kwasu lub zasady, która ma zostać zneutralizowana, możemy obliczyć ilość substancji niezbędną do zneutralizowania z jej masy cząsteczkowej.

Przykład neutralizacji chemicznej:

Mamy kwaśny roztwór z 10 gramami kwasu siarkowego. Oblicz niezbędną ilość wodorotlenku potasu do jego zneutralizowania i wskaż powstałe produkty.

Wzór reakcji to:

H₂południowy zachód₄ + 2KOH -> K₂południowy zachód₄ + 2 godz₂LUB
 Woda siarczanowa wodorotlenku kwasowego
Potas Siarkowy Potas

Tak więc jeden mol kwasu siarkowego zobojętnia się dwoma molami wodorotlenku potasu.

Obliczamy masę cząsteczkową kwasu siarkowego:

Masa atomowa jego składników:

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

Masa cząsteczkowa kwasu siarkowego: 98 g/mol.

Teraz obliczamy masę cząsteczkową wodorotlenku potasu:

K = 39 Razem = 39
H = 1 Razem = 1
O = 16 Razem = 16

Masa cząsteczkowa wodorotlenku potasu: 56 g/mol

Teraz, zgodnie z naszym wzorem, musimy zneutralizować jeden mol kwasu siarkowego, potrzebujemy dwóch moli wodorotlenek potasu, więc masę wodorotlenku potasu mnożymy przez 2, co daje nam 112 gramów/mol. Aby obliczyć ilość wodorotlenku potasu, musimy zneutralizować 10 gramów kwasu siarkowego, stosujemy zasadę 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 gramów wodorotlenku potasu jest potrzebnych do zneutralizowania 10 gramów kwasu siarkowego.

Możemy to również obliczyć dzieląc, aby ustalić związek substancji:

98/10 = 9,8 czyli stosunek reagentów
112/9.8 = 11.428

A jeśli chodzi o powstałe substancje, będziemy mieli:

Masa cząsteczkowa siarczanu potasu:

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

Tak więc masa cząsteczkowa siarczanu potasu wynosi 174 g / mol.

I z wody

H = 1 Razem = 2
O = 16 Razem = 16

Masa cząsteczkowa wody: 18 g/mol.

Mamy wtedy, że powstaje jedna cząsteczka siarczanu potasu i dwie wody.

Dzielimy je przez stosunek reagentów i otrzymujemy:

135/9,8 = 13,775 g siarczanu potasu
36/9,8 = 3,673 gramów wody.

I wydziela się ciepło.