- характеристики
- Кислотно-основное титрование
- Примеры
- Сильная кислота + сильное основание
- Сильная кислота + слабое основание
- Слабая кислота + сильное основание
- Слабая кислота + слабое основание
- Ссылки
Реакция нейтрализации является тот , который происходит между кислым и основным видом в количественном виде. Как правило, при этом типе реакции в водной среде вода и соль (ионные частицы, состоящие из катиона, отличного от H +, и аниона, отличного от OH - или O 2- ) образуются в соответствии со следующим уравнением: кислота + основание → соль + вода.
Электролиты - вещества, которые при растворении в воде образуют раствор, обеспечивающий электрическую проводимость, - влияют на реакцию нейтрализации. Кислоты, основания и соли считаются электролитами.
Таким образом, сильные электролиты - это те виды, которые полностью диссоциируют на составляющие ионы, когда они находятся в растворе, в то время как слабые электролиты ионизируются только частично (они имеют меньшую способность проводить электрический ток, то есть они не подходят проводники, такие как сильные электролиты).
характеристики
Прежде всего следует подчеркнуть, что если реакция нейтрализации начинается с равными количествами кислоты и основания (в молях), когда указанная реакция заканчивается, получается только одна соль; то есть отсутствуют остаточные количества кислоты или основания.
Кроме того, очень важным свойством кислотно-основных реакций является pH, который указывает, насколько кислотным или основным является раствор. Это определяется количеством ионов H + , обнаруженных в измеряемых растворах.
С другой стороны, существует несколько концепций кислотности и основности в зависимости от параметров, которые принимаются во внимание. Одна концепция, которая выделяется, - это концепция Бронстеда и Лоури, которые рассматривают кислоту как разновидность, способную отдавать протоны (H + ), а основание как разновидность, способную их принимать.
Кислотно-основное титрование
Чтобы правильно и количественно изучить реакцию нейтрализации между кислотой и основанием, применяется метод, называемый кислотно-основным титрованием (или титрованием).
Кислотно-основное титрование состоит из определения концентрации кислоты или основания, необходимой для нейтрализации определенного количества основания или кислоты известной концентрации.
На практике стандартный раствор (концентрация которого точно известна) необходимо постепенно добавлять к раствору, концентрация которого неизвестна, до тех пор, пока не будет достигнута точка эквивалентности, когда один из видов полностью нейтрализует другой.
Точка эквивалентности определяется по резкому изменению цвета индикатора, который был добавлен к раствору неизвестной концентрации, когда химическая реакция между обоими растворами завершилась.
Например, в случае нейтрализации фосфорной кислоты (H 3 PO 4 ) будет точка эквивалентности для каждого протона, который высвобождается из кислоты; то есть будут три точки эквивалентности и будут наблюдаться три изменения цвета.
Продукты реакции нейтрализации
В реакциях сильной кислоты с сильным основанием происходит полная нейтрализация компонентов, как и в реакции между соляной кислотой и гидроксидом бария:
2HCl (водн.) + Ba (OH) 2 (водн.) → BaCl 2 (водн.) + 2H 2 O (l)
Таким образом, не образуются избыточные ионы H + или OH - , а это означает, что pH нейтрализованных растворов сильных электролитов неразрывно связан с кислотным характером их реагентов.
Напротив, в случае нейтрализации между слабым и сильным электролитом (сильная кислота + слабое основание или слабая кислота + сильное основание) достигается частичная диссоциация слабого электролита и появляется константа диссоциации кислоты (K a ) или слабого основания (K b ), чтобы определить кислотный или основной характер результирующей реакции путем расчета pH.
Например, у нас есть реакция между синильной кислотой и гидроксидом натрия:
HCN (водн.) + NaOH (вод.) → NaCN (водн.) + H 2 O (l)
В этой реакции слабый электролит не ионизируется заметно в растворе, поэтому итоговое ионное уравнение представляется следующим образом:
HCN (водн.) + OH - (водн.) → CN - (водн.) + H 2 O (l)
Это получается после записи реакции с сильными электролитами в их диссоциированной форме (Na + (водн.) + OH - (водн.) На стороне реагента и Na + (водн.) + CN - (водн.)) На стороне продукты), где сторонним наблюдателем является только ион натрия.
Наконец, в случае реакции между слабой кислотой и слабым основанием указанная нейтрализация не происходит. Это связано с тем, что оба электролита частично диссоциируют без образования ожидаемой воды и соли.
Примеры
Сильная кислота + сильное основание
Примером может служить реакция между серной кислотой и гидроксидом калия в водной среде в соответствии со следующим уравнением:
H 2 SO 4 (водн.) + 2KOH (водн.) → K 2 SO 4 (водн.) + 2H 2 O (l)
Видно, что и кислота, и гидроксид являются сильными электролитами; поэтому они полностью ионизируются в растворе. PH этого раствора будет зависеть от сильного электролита, который находится в наибольшей пропорции.
Сильная кислота + слабое основание
Нейтрализация азотной кислоты аммиаком приводит к образованию соединения нитрата аммония, как показано ниже:
HNO 3 (водн.) + NH 3 (водн.) → NH 4 NO 3 (водн.)
В этом случае вода, полученная с помощью соли, не наблюдается, так как она должна быть представлена как:
HNO 3 (водн.) + NH 4 + (вод.) + OH - (вод.) → NH 4 NO 3 (водн.) + H 2 O (l)
Таким образом, воду можно рассматривать как продукт реакции. В этом случае раствор будет иметь по существу кислый pH.
Слабая кислота + сильное основание
Реакция, которая происходит между уксусной кислотой и гидроксидом натрия, показана ниже:
CH 3 COOH (водн.) + NaOH (водн.) → CH 3 COONa (водн.) + H 2 O (l)
Поскольку уксусная кислота является слабым электролитом, она частично диссоциирует, в результате чего образуются ацетат натрия и вода, раствор которой будет иметь щелочной pH.
Слабая кислота + слабое основание
Наконец, как упоминалось выше, слабое основание не может нейтрализовать слабую кислоту; и наоборот. Оба вещества гидролизуются в водном растворе, и pH раствора будет зависеть от «силы» кислоты и основания.
Ссылки
- Wikipedia. (SF). Нейтрализация (химия). Получено с en.wikipedia.org
- Чанг, Р. (2007). Химия, девятое издание (McGraw-Hill).
- Раймонд, KW (2009). Общая органическая и биологическая химия. Восстановлено с books.google.co.ve
- Joesten, MD, Hogg, JL и Castellion, ME (2006). Мир химии: основы. Восстановлено с books.google.co.ve
- Клагстон, М. и Флемминг, Р. (2000). Высшая химия. Восстановлено с books.google.co.ve
- Регер, Д.Л., Гуд, С.Р. и Болл, Д.В. (2009). Химия: принципы и практика. Восстановлено с books.google.co.ve