Exempel på kemisk neutralisering

Kemisk neutralisering är reaktionen mellan en syra och en bas.

Graden av surhet eller alkalitet mäts med pH-skalan, som står för vätepotential. Syror har ett pH-värde mindre än 7 och baser eller alkalier har ett pH-värde över 7. PH-graden 7 är mitten av skalan och motsvarar en kemiskt neutral blandning, det vill säga varken syra eller alkalisk.

Resultatet av neutraliseringsreaktionen är ett salt och vatten.

Generellt sett är neutraliseringsreaktioner exoterma, det vill säga de avger värme.

Neutraliseringsreaktionen varierar beroende på om de reagerande syrorna och baserna är starka eller svaga.

En stark syra med en stark bas reagerar våldsamt och avger mycket värme. Både syran och basen ändrar snabbt blandningens pH, så om några av ämnena passeras lite blir lösningen snabbt alkalisk eller sur.

När en stark syra reagerar med en svag bas, kommer pH-förändringen inte att vara så abrupt vid tillsats basen, så med samma mängd kommer pH långsamt att alkalisera blandningen tills den neutraliserar syra.

Det motsatta händer med kombinationen av en svag syra med en stark bas. I detta fall reagerar syran långsamt och försurar blandningen tills den når neutraliseringspunkten.

Om en svag syra reagerar med en svag bas, kommer båda att reagera långsamt tills de är neutrala. Denna reaktion är den som avger minst mängd värme, men eftersom den är långsam kan uppvärmningen vara mer konstant.

Att veta mängden syra eller bas som ska neutraliseras, kan vi beräkna mängden substans som är nödvändig för att neutralisera, från dess molekylvikt.

Ett exempel på kemisk neutralisering:

Vi har en syralösning med 10 gram svavelsyra. Beräkna den nödvändiga mängden kaliumhydroxid för att neutralisera den och ange de resulterande produkterna.

Reaktionsformeln är:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂ELLER
 Syrahydroxidsulfatvatten
Kalium svavelhaltigt kalium

Så en mol svavelsyra neutraliseras med två mol kaliumhydroxid.

Vi beräknar svavelsyrans molekylvikt:

Atommassa av dess komponenter:

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

Molekylär massa av svavelsyra: 98 g / mol.

Nu beräknar vi den molekylära massan av kaliumhydroxid:

K = 39 Totalt = 39
H = 1 Totalt = 1
O = 16 Totalt = 16

Molekylmassa av kaliumhydroxid: 56 g / mol

Nu, enligt vår formel, måste vi neutralisera en mol svavelsyra, vi behöver två mol kaliumhydroxid, så vi multiplicerar kaliumhydroxidens vikt med 2, vilket ger oss 112 gram / mol. För att beräkna mängden kaliumhydroxid behöver vi neutralisera 10 gram svavelsyra, vi tillämpar regeln 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 gram kaliumhydroxid är nödvändiga för att neutralisera 10 gram svavelsyra.

Vi kan också beräkna det genom att dela, för att fastställa förhållandet mellan ämnen:

98/10 = 9,8 vilket är förhållandet mellan reaktanter
112/9.8 = 11.428

Och när det gäller de resulterande ämnena kommer vi att ha:

Molekylmassa av kaliumsulfat:

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

Så den molekylära massan av kaliumsulfat är 174 g / mol.

Och från vattnet

H = 1 Totalt = 2
O = 16 Totalt = 16

Molekylär massa av vatten: 18 g / mol.

Vi har då att en molekyl kaliumsulfat och två vatten produceras.

Vi delar dem med förhållandet mellan reaktanter, och sedan har vi:

135 / 9,8 = 13,775 g kaliumsulfat
36 / 9,8 = 3,673 gram vatten.

Och värme avges.