Exemplu de neutralizare chimică

Neutralizarea chimică este reacția dintre un acid și o bază.

Gradul de aciditate sau alcalinitate este măsurat prin scala pH-ului, care reprezintă potențialul de hidrogen. Acizii au un pH mai mic de 7, iar bazele sau alcalii au un pH mai mare de 7. Gradul de pH 7 este centrul scalei și corespunde unui amestec neutru din punct de vedere chimic, adică nici acid, nici alcalin.

Rezultatul reacției de neutralizare este o sare și apă.

În general vorbind, reacțiile de neutralizare sunt exoterme, adică degajă căldură.

Reacția de neutralizare va varia în funcție de faptul dacă acizii și bazele care reacționează sunt puternici sau slabi.

Un acid puternic cu o bază puternică va reacționa violent și va emite multă căldură. Atât acidul, cât și baza modifică rapid pH-ul amestecului, așa că dacă unele substanțe sunt trecute puțin, soluția va fi rapid alcalină sau acidă.

Când un acid puternic reacționează cu o bază slabă, atunci modificarea pH-ului nu va fi atât de bruscă atunci când se adaugă baza, deci cu aceeași cantitate, pH-ul va alcaliniza încet amestecul până la neutralizarea acid.

Opusul se întâmplă cu combinația unui acid slab cu o bază puternică. În acest caz, acidul va reacționa lent, acidifiant amestecul până ajunge la punctul de neutralizare.

Dacă un acid slab reacționează cu o bază slabă, atunci ambii vor reacționa încet până la neutru. Această reacție este cea care degajă cea mai mică cantitate de căldură, dar fiind lentă, încălzirea poate fi mai constantă.

Cunoscând cantitatea de acid sau bază care trebuie neutralizată, putem calcula cantitatea de substanță necesară neutralizării, din masa sa moleculară.

Un exemplu de neutralizare chimică:

Avem o soluție acidă cu 10 grame de acid sulfuric. Calculați cantitatea necesară de hidroxid de potasiu pentru a-l neutraliza și indicați produsele rezultate.

Formula de reacție este:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂SAU
 Hidroxid acid acid sulfatat
Potasiu Potasiu sulfuric

Deci, un mol de acid sulfuric este neutralizat cu doi moli de hidroxid de potasiu.

Calculăm masa moleculară a acidului sulfuric:

Masa atomică a componentelor sale:

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

Masa moleculară a acidului sulfuric: 98 g / mol.

Acum calculăm masa moleculară a hidroxidului de potasiu:

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

Masa moleculară a hidroxidului de potasiu: 56 g / mol

Acum, conform formulei noastre, trebuie să neutralizăm un mol de acid sulfuric, avem nevoie de doi moli de hidroxid de potasiu, deci înmulțim greutatea hidroxidului de potasiu cu 2, ceea ce ne dă 112 grame / mol. Pentru a calcula cantitatea de hidroxid de potasiu, trebuie să neutralizăm cele 10 grame de acid sulfuric, aplicăm regula 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11.428 grame de hidroxid de potasiu sunt necesare pentru a neutraliza 10 grame de acid sulfuric.

L-am putea calcula și împărțind, pentru a stabili relația substanțelor:

98/10 = 9,8 care este raportul dintre reactanți
112/9.8 = 11.428

Și în ceea ce privește substanțele rezultate, vom avea:

Masa moleculară a sulfatului de potasiu:

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

Deci, masa moleculară a sulfatului de potasiu este de 174 g / mol.

Și din apă

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

Masa moleculară a apei: 18 g / mol.

Apoi avem că se produc o moleculă de sulfat de potasiu și două de apă.

Îi împărțim la raportul dintre reactanți și apoi avem:

135 / 9,8 = 13,775 g sulfat de potasiu
36 / 9,8 = 3,673 grame de apă.

Și căldura se degajă.