Пример хемијске неутрализације

Хемијска неутрализација је реакција између киселине и базе.

Степен киселости или алкалности мери се пХ скалом која означава потенцијал водоника. Киселине имају пХ мањи од 7, а базе или алкалије пХ већи од 7. Степен пХ 7 је средиште скале и одговара хемијски неутралној смеши, односно ни киселој ни алкалној.

Резултат реакције неутрализације су сол и вода.

Уопштено говорећи, реакције неутрализације су егзотермне, односно одају топлоту.

Реакција неутрализације ће се разликовати у зависности од тога да ли су реактивне киселине и базе јаке или слабе.

Јака киселина са јаком базом бурно ће реаговати и одавати пуно топлоте. И киселина и база брзо мењају пХ смеше, па ако се неке супстанце мало пропусте, раствор ће брзо бити алкални или кисели.

Када јака киселина реагује са слабом базом, промена пХ неће бити тако нагло приликом додавања базе, па ће са истом количином пХ полако алкализовати смешу док не неутралише киселина.

Супротно се дешава са комбинацијом слабе киселине са јаком базом. У овом случају киселина ће споро реаговати, закишујући смешу док не дође до тачке неутрализације.

Ако слаба киселина реагује са слабом базом, тада ће обе реаговати полако док не постану неутралне. Ова реакција даје најмање топлоте, али ако је спора, грејање може бити константније.

Знајући количину киселине или базе која треба да се неутралише, можемо израчунати количину супстанце неопходне за неутрализацију, из њене молекулске масе.

Пример хемијске неутрализације:

Имамо кисели раствор са 10 грама сумпорне киселине. Израчунајте потребну количину калијум хидроксида да бисте га неутралисали и назначите настале производе.

Формула реакције је:

Х.₂СВ₄ + 2КОХ -> К.₂СВ₄ + 2Х₂ИЛИ
 Кисела хидроксид сулфатна вода
Калијум сумпорни калијум

Тако се један мол сумпорне киселине неутралише са два мола калијум хидроксида.

Израчунавамо молекулску масу сумпорне киселине:

Атомска маса његових компонената:

Х = 1 Укупно = 2
С = 32 Укупно = 32
О = 16 Укупно = 64

Молекуларна маса сумпорне киселине: 98 г / мол.

Сада израчунавамо молекулску масу калијум хидроксида:

К = 39 Укупно = 39
Х = 1 Укупно = 1
О = 16 Укупно = 16

Молекуларна маса калијум хидроксида: 56 г / мол

Сада, према нашој формули, морамо да неутралишемо један мол сумпорне киселине, потребна су нам два мола калијум хидроксид, па тежину калијум хидроксида помножимо са 2, што нам даје 112 грама / мол. Да бисмо израчунали количину калијум хидроксида који треба да неутралишемо 10 грама сумпорне киселине, примењујемо правило 3:

10:98 = к: 112
112 Кс 10 = 1120/98 = 11,428 грама калијум хидроксида је неопходно за неутрализацију 10 грама сумпорне киселине.

Такође бисмо то могли израчунати дељењем да бисмо утврдили однос супстанци:

98/10 = 9,8 што је однос реактаната
112/9.8 = 11.428

А што се тиче резултујућих супстанци, имаћемо:

Молекуларна маса калијум сулфата:

К = 39 Укупно = 78
С = 32 Укупно = 32
О = 16. Укупно = 64

Дакле, молекуларна маса калијум сулфата је 174 г / мол.

И из воде

Х = 1 Укупно = 2
О = 16 Укупно = 16

Молекуларна маса воде: 18 г / мол.

Тада имамо један молекул калијум сулфата и два воде.

Поделимо их односом реактаната, а затим имамо:

135 / 9,8 = 13,775 г калијум сулфата
36 / 9,8 = 3,673 грама воде.

И топлота се одаје.