Exemplo de neutralização química

A neutralização química é a reação entre um ácido e uma base.

O grau de acidez ou alcalinidade é medido pela escala de pH, que significa potencial de hidrogênio. Os ácidos têm um pH inferior a 7 e as bases ou álcalis têm um pH superior a 7. O grau de pH 7 é o centro da escala e corresponde a uma mistura quimicamente neutra, ou seja, nem ácida nem alcalina.

O resultado da reação de neutralização é um sal e água.

De modo geral, as reações de neutralização são exotérmicas, ou seja, liberam calor.

A reação de neutralização irá variar dependendo se os ácidos e bases reagentes são fortes ou fracos.

Um ácido forte com uma base forte reagirá violentamente e emitirá muito calor. Tanto o ácido quanto a base mudam rapidamente o pH da mistura, então se algumas das substâncias forem passadas um pouco, a solução ficará rapidamente alcalina ou ácida.

Quando um ácido forte reage com uma base fraca, a mudança de pH não será tão abrupta ao adicionar a base, então com a mesma quantidade, o pH vai alcalinizar lentamente a mistura até neutralizar o ácido.

O oposto acontece com a combinação de um ácido fraco com uma base forte. Nesse caso, o ácido reagirá lentamente, acidificando a mistura até atingir o ponto de neutralização.

Se um ácido fraco reagir com uma base fraca, ambos reagirão lentamente até ficarem neutros. Essa reação é a que emite menos calor, mas sendo lenta, o aquecimento pode ser mais constante.

Sabendo a quantidade de ácido ou base a ser neutralizada, podemos calcular a partir de sua massa molecular a quantidade de substância necessária para neutralizar.

Um exemplo de neutralização química:

Temos uma solução ácida com 10 gramas de ácido sulfúrico. Calcule a quantidade necessária de hidróxido de potássio para neutralizá-lo e indique os produtos resultantes.

A fórmula da reação é:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂OU
 Água Hidróxido Sulfato Ácido
Potássio Sulfúrico Potássio

Assim, um mol de ácido sulfúrico é neutralizado com dois moles de hidróxido de potássio.

Calculamos a massa molecular do ácido sulfúrico:

Massa atômica de seus componentes:

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

Massa molecular do ácido sulfúrico: 98 g / mol.

Agora calculamos a massa molecular do hidróxido de potássio:

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

Massa molecular de hidróxido de potássio: 56 g / mol

Agora, de acordo com nossa fórmula, temos que neutralizar um mol de ácido sulfúrico, precisamos de dois moles de hidróxido de potássio, então multiplicamos o peso do hidróxido de potássio por 2, o que nos dá 112 gramas / mol. Para calcular a quantidade de hidróxido de potássio, precisamos neutralizar os 10 gramas de ácido sulfúrico, aplicamos a regra de 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 gramas de hidróxido de potássio são necessários para neutralizar 10 gramas de ácido sulfúrico.

Também poderíamos calculá-lo dividindo, para estabelecer a relação das substâncias:

98/10 = 9,8 que é a proporção de reagentes
112/9.8 = 11.428

E quanto às substâncias resultantes, teremos:

Massa molecular de sulfato de potássio:

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

Portanto, a massa molecular do sulfato de potássio é 174 g / mol.

E da água

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

Massa molecular da água: 18 g / mol.

Temos então que uma molécula de sulfato de potássio e duas de água são produzidas.

Nós os dividimos pela proporção de reagentes, e então temos:

135 / 9,8 = 13,775 g de sulfato de potássio
36 / 9,8 = 3,673 gramas de água.

E o calor é emitido.