ตัวอย่างการทำให้เป็นกลางทางเคมี

การทำให้เป็นกลางทางเคมีคือปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส

ระดับของความเป็นกรดหรือด่างวัดโดยมาตราส่วน pH ซึ่งย่อมาจากศักยภาพของไฮโดรเจน กรดมีค่า pH น้อยกว่า 7 และเบสหรือด่างมีค่า pH มากกว่า 7 ค่า pH ระดับ 7 เป็นศูนย์กลางของมาตราส่วน และสอดคล้องกับส่วนผสมที่เป็นกลางทางเคมี กล่าวคือ ไม่ใช่กรดหรือด่าง

ผลของปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางคือเกลือและน้ำ

โดยทั่วไป ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางนั้นเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน กล่าวคือ พวกมันให้ความร้อน

ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่ากรดและเบสที่ทำปฏิกิริยานั้นแรงหรืออ่อน

กรดแก่ที่มีเบสแก่จะทำปฏิกิริยารุนแรงและปล่อยความร้อนออกมามาก ทั้งกรดและเบสจะเปลี่ยนค่า pH ของส่วนผสมอย่างรวดเร็ว ดังนั้นหากสารบางอย่างผ่านไปเพียงเล็กน้อย สารละลายจะกลายเป็นด่างหรือเป็นกรดอย่างรวดเร็ว

เมื่อกรดแก่ทำปฏิกิริยากับเบสอ่อน การเปลี่ยนแปลงค่า pH จะไม่กระทันหันเมื่อเติม เบสด้วยปริมาณที่เท่ากัน ค่า pH จะทำให้ส่วนผสมเป็นด่างอย่างช้าๆ จนกระทั่ง. เป็นกลาง กรด.

สิ่งที่ตรงกันข้ามเกิดขึ้นกับการรวมกันของกรดอ่อนกับเบสแก่ ในกรณีนี้ กรดจะทำปฏิกิริยาช้า ๆ ทำให้ส่วนผสมเป็นกรดจนกว่าจะถึงจุดที่ทำให้เป็นกลาง

หากกรดอ่อนทำปฏิกิริยากับเบสอ่อน ทั้งสองจะทำปฏิกิริยาช้าจนเป็นกลาง ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาที่ให้ความร้อนน้อยที่สุด แต่เมื่อทำช้า ความร้อนก็จะคงที่มากขึ้น

เมื่อทราบปริมาณกรดหรือเบสที่จะทำให้เป็นกลาง เราสามารถคำนวณปริมาณของสารที่จำเป็นในการทำให้เป็นกลางได้จากมวลโมเลกุล

ตัวอย่างของการทำให้เป็นกลางทางเคมี:

เรามีสารละลายกรดที่มีกรดซัลฟิวริก 10 กรัม คำนวณปริมาณโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่จำเป็นเพื่อทำให้เป็นกลางและระบุผลลัพธ์ที่ได้

สูตรปฏิกิริยาคือ:

โฮ₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2H₂หรือ
 น้ำกรดไฮดรอกไซด์ซัลเฟต
โพแทสเซียม กำมะถัน โพแทสเซียม

ดังนั้นกรดซัลฟิวริกหนึ่งโมลจึงถูกทำให้เป็นกลางด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์สองโมล

เราคำนวณมวลโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก:

มวลอะตอมของส่วนประกอบ:

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

มวลโมเลกุลของกรดซัลฟิวริก: 98 g / mol

ตอนนี้เราคำนวณมวลโมเลกุลของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์:

K = 39 รวม = 39
H = 1 รวม = 1
O = 16 รวม = 16

มวลโมเลกุลของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์: 56 g / mol

ตามสูตรของเรา เราต้องทำให้กรดซัลฟิวริกเป็นกลางหนึ่งโมล เราต้องการสองโมลของ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ดังนั้นเราจึงคูณน้ำหนักของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ด้วย 2 ซึ่งให้ 112 กรัม / โมลแก่เรา ในการคำนวณปริมาณโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เราจำเป็นต้องทำให้กรดซัลฟิวริก 10 กรัมเป็นกลาง เราใช้กฎข้อ 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 11.428 กรัมจำเป็นในการทำให้กรดซัลฟิวริกเป็นกลาง 10 กรัม

เราสามารถคำนวณได้โดยการหาร เพื่อสร้างความสัมพันธ์ของสาร:

98/10 = 9.8 ซึ่งเป็นอัตราส่วนของสารตั้งต้น
112/9.8 = 11.428

และสำหรับสารที่ได้นั้นเราจะได้:

มวลโมเลกุลของโพแทสเซียมซัลเฟต:

K = 39 รวม = 78
S = 32 รวม = 32
โอ = 16. รวม = 64

ดังนั้นมวลโมเลกุลของโพแทสเซียมซัลเฟตคือ 174 กรัมต่อโมล

และจากน้ำ

H = 1 รวม = 2
O = 16 รวม = 16

มวลโมเลกุลของน้ำ: 18 g / mol

จากนั้นเราก็มีโพแทสเซียมซัลเฟตหนึ่งโมเลกุลและน้ำสองอันถูกผลิตขึ้น

เราหารพวกมันด้วยอัตราส่วนของสารตั้งต้น แล้วเราจะได้:

135 / 9.8 = โพแทสเซียมซัลเฟต 13.775 กรัม
36 / 9.8 = 3.673 กรัมของน้ำ

และความร้อนก็หมดไป