Приклад хімічної нейтралізації

Хімічна нейтралізація - це реакція між кислотою та основою.

Ступінь кислотності або лужності вимірюється за шкалою рН, що означає водневий потенціал. Кислоти мають рН менше 7, а основи або луги мають рН більше 7. Ступінь рН 7 є центром шкали і відповідає хімічно нейтральній суміші, тобто ні кислотній, ні лужній.

Результатом реакції нейтралізації є сіль і вода.

Взагалі кажучи, реакції нейтралізації екзотермічні, тобто віддають тепло.

Реакція нейтралізації буде змінюватися залежно від того, сильними чи слабкими є реакційні кислоти та основи.

Сильна кислота з сильною основою буде бурхливо реагувати і віддавати багато тепла. Як кислота, так і основа швидко змінюють рН суміші, тому, пропускаючи трохи речовин, розчин швидко стане лужним або кислим.

Коли сильна кислота реагує зі слабкою основою, тоді зміна рН не буде настільки різкою при додаванні основи, тому з такою ж кількістю рН повільно підлужує суміш до нейтралізації кислота.

З комбінацією слабкої кислоти з сильною основою трапляється навпаки. У цьому випадку кислота буде реагувати повільно, підкислюючи суміш, поки не досягне точки нейтралізації.

Якщо слабка кислота реагує зі слабкою основою, тоді обидва будуть реагувати повільно до нейтрального стану. Ця реакція віддає найменшу кількість тепла, але повільно нагрівання може бути більш постійним.

Знаючи кількість кислоти або основи, що підлягає нейтралізації, ми можемо розрахувати кількість речовини, необхідної для нейтралізації, за її молекулярною масою.

Приклад хімічної нейтралізації:

У нас є розчин кислоти з 10 грамами сірчаної кислоти. Обчисліть необхідну кількість гідроксиду калію для його нейтралізації та вкажіть отримані продукти.

Формула реакції:

H₂SW₄ + 2KOH -> K₂SW₄ + 2Н₂АБО
 Кислота гідроксид сульфатна вода
Калій Сірчаний калій

Так один моль сірчаної кислоти нейтралізується двома молями гідроксиду калію.

Розраховуємо молекулярну масу сірчаної кислоти:

Атомна маса його компонентів:

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

Молекулярна маса сірчаної кислоти: 98 г / моль.

Тепер розрахуємо молекулярну масу гідроксиду калію:

K = 39 Разом = 39
H = 1 Разом = 1
O = 16 Разом = 16

Молекулярна маса гідроксиду калію: 56 г / моль

Тепер, згідно з нашою формулою, ми повинні нейтралізувати один моль сірчаної кислоти, нам потрібно два молі гідроксиду калію, тому ми помножуємо вагу гідроксиду калію на 2, що дає нам 112 грам / моль. Для обчислення кількості гідроксиду калію нам потрібно нейтралізувати 10 грам сірчаної кислоти, застосовуємо правило 3:

10:98 = x: 112
112 X 10 = 1120/98 = 11,428 грамів гідроксиду калію необхідні для нейтралізації 10 грамів сірчаної кислоти.

Ми також могли б обчислити його діленням, щоб встановити взаємозв'язок речовин:

98/10 = 9,8, що є співвідношенням реагентів
112/9.8 = 11.428

А щодо отриманих речовин ми матимемо:

Молекулярна маса сульфату калію:

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

Отже, молекулярна маса сульфату калію становить 174 г / моль.

І з води

H = 1 Разом = 2
O = 16 Разом = 16

Молекулярна маса води: 18 г / моль.

Тоді у нас виходить одна молекула сульфату калію і дві води.

Ми ділимо їх на співвідношення реагентів, і тоді маємо:

135 / 9,8 = 13,775 г сульфату калію
36 / 9,8 = 3,673 грами води.

І тепло віддається.