- kenmerken
- Titraties op zuurbasis
- Voorbeelden
- Sterk zuur + sterke basis
- Sterk zuur + zwakke base
- Zwak zuur + sterke base
- Zwak zuur + zwakke base
- Referenties
Een neutralisatiereactie is er een die op kwantitatieve wijze plaatsvindt tussen een zure en een basische soort. In het algemeen worden bij dit type reactie in een waterig medium water en een zout (ionensoort bestaande uit een ander kation dan H + en een anion anders dan OH - of O 2- ) geproduceerd volgens de volgende vergelijking: zuur + base → zout + water.
Elektrolyten, die stoffen die, wanneer ze in water worden opgelost, een oplossing genereren die elektrische geleidbaarheid mogelijk maakt, hebben een invloed op een neutralisatiereactie. Zuren, basen en zouten worden als elektrolyten beschouwd.
Op deze manier zijn sterke elektrolyten die soorten die volledig dissociëren in hun samenstellende ionen wanneer ze in oplossing zijn, terwijl zwakke elektrolyten slechts gedeeltelijk ioniseren (ze hebben minder capaciteit om een elektrische stroom te geleiden; dat wil zeggen, ze zijn niet goed geleiders zoals sterke elektrolyten).
kenmerken
In de eerste plaats moet worden benadrukt dat als een neutralisatiereactie wordt gestart met gelijke hoeveelheden zuur en base (in mol), wanneer de reactie eindigt, er slechts één zout wordt verkregen; dat wil zeggen, er zijn geen resterende hoeveelheden zuur of base.
Een zeer belangrijke eigenschap van zuur-base-reacties is ook de pH, die aangeeft hoe zuur of basisch een oplossing is. Dit wordt bepaald door de hoeveelheid H + -ionen die in de gemeten oplossingen worden aangetroffen.
Aan de andere kant zijn er verschillende concepten van zuurgraad en basiciteit, afhankelijk van de parameters die in aanmerking worden genomen. Een opvallend concept is dat van Brønsted en Lowry, die een zuur beschouwen als een soort die protonen kan afstaan (H + ) en een base als de soort die ze kan accepteren.
Titraties op zuurbasis
Om een neutralisatiereactie tussen een zuur en een base goed en kwantitatief te bestuderen, wordt een techniek toegepast die zuur-base-titratie (of titratie) wordt genoemd.
Zuur-basetitraties bestaan uit het bepalen van de zuur- of baseconcentratie die nodig is om een bepaalde hoeveelheid base of zuur met een bekende concentratie te neutraliseren.
In de praktijk moet geleidelijk een standaardoplossing (waarvan de concentratie precies bekend is) geleidelijk aan de oplossing worden toegevoegd waarvan de concentratie onbekend is totdat het equivalentiepunt is bereikt, waarbij de ene soort de andere volledig heeft geneutraliseerd.
Het equivalentiepunt wordt gedetecteerd door de gewelddadige kleurverandering van de indicator die is toegevoegd aan de oplossing met onbekende concentratie wanneer de chemische reactie tussen beide oplossingen is voltooid.
Bijvoorbeeld, in het geval van de neutralisatie van fosforzuur (H 3 PO 4 ) zal er een equivalentiepunt zijn voor elk proton dat vrijkomt uit het zuur; dat wil zeggen, er zullen drie equivalentiepunten zijn en er zullen drie kleurveranderingen worden waargenomen.
Producten van een neutralisatiereactie
Bij de reacties van een sterk zuur met een sterke base vindt de volledige neutralisatie van de soort plaats, zoals bij de reactie tussen zoutzuur en bariumhydroxide:
2HCl (aq) + Ba (OH) 2 (aq) → BaCl 2 (aq) + 2H 2 O (l)
Er worden dus geen overtollige H + of OH - ionen gegenereerd , wat betekent dat de pH van sterke elektrolytoplossingen die zijn geneutraliseerd intrinsiek gerelateerd is aan het zure karakter van hun reactanten.
Integendeel, bij neutralisatie tussen een zwakke en sterke elektrolyt (sterk zuur + zwakke base of een zwak zuur + sterke base), wordt de gedeeltelijke dissociatie van het zwakke elektrolyt verkregen en de zure dissociatieconstante (K a ) verschijnt of de zwakke base (K b ), aan de zure of basische aard van de nettoreactie bepalen door het berekenen van de pH.
We hebben bijvoorbeeld de reactie tussen blauwzuur en natriumhydroxide:
HCN (aq) + NaOH (aq) → NaCN (aq) + H 2 O (l)
In deze reactie ioniseert de zwakke elektrolyt niet merkbaar in de oplossing, dus de netto ionvergelijking wordt als volgt weergegeven:
HCN (aq) + OH - (aq) → CN - (aq) + H 2 O (l)
Dit wordt verkregen na het schrijven van de reactie met sterke elektrolyten in hun gedissocieerde vorm (Na + (aq) + OH - (aq) aan de reactantzijde en Na + (aq) + CN - (aq) aan de zijkant producten), waar alleen het natriumion een omstander is.
Tenslotte treedt bij de reactie tussen een zwak zuur en een zwakke base deze neutralisatie niet op. Dit komt doordat beide elektrolyten gedeeltelijk dissociëren, zonder dat dit resulteert in het verwachte water en zout.
Voorbeelden
Sterk zuur + sterke basis
Een voorbeeld is de reactie die wordt gegeven tussen zwavelzuur en kaliumhydroxide in een waterig medium, volgens de volgende vergelijking:
H 2 SO 4 (aq) + 2KOH (aq) → K 2 SO 4 (aq) + 2H 2 O (l)
Het is duidelijk dat zowel zuur als hydroxide sterke elektrolyten zijn; daarom ioniseren ze volledig in oplossing. De pH van deze oplossing is afhankelijk van de sterke elektrolyt die in de hoogste verhouding aanwezig is.
Sterk zuur + zwakke base
Neutralisatie van salpeterzuur met ammoniak resulteert in de verbinding ammoniumnitraat, zoals hieronder weergegeven:
HNO 3 (aq) + NH 3 (aq) → NH 4 NO 3 (aq)
In dit geval wordt het water dat met het zout wordt geproduceerd niet waargenomen, omdat het zou moeten worden weergegeven als:
HNO 3 (aq) + NH 4 + (aq) + OH - (aq) → NH 4 NO 3 (aq) + H 2 O (l)
Water kan dus worden gezien als een reactieproduct. In dit geval heeft de oplossing een in wezen zure pH.
Zwak zuur + sterke base
De reactie die optreedt tussen azijnzuur en natriumhydroxide wordt hieronder weergegeven:
CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l)
Omdat azijnzuur een zwakke elektrolyt is, dissocieert het gedeeltelijk, wat resulteert in natriumacetaat en water, waarvan de oplossing een basische pH heeft.
Zwak zuur + zwakke base
Ten slotte, en zoals hierboven vermeld, kan een zwakke base een zwak zuur niet neutraliseren; geen van beide is het tegenovergestelde. Beide soorten hydrolyseren in waterige oplossing en de pH van de oplossing hangt af van de "sterkte" van het zuur en de base.
Referenties
- Wikipedia. (sf). Neutralisatie (chemie). Opgehaald van en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chemistry, negende editie (McGraw-Hill).
- Raymond, KW (2009). Algemene organische en biologische chemie. Opgehaald van books.google.co.ve
- Joesten, MD, Hogg, JL en Castellion, ME (2006). The World of Chemistry: Essentials. Opgehaald van books.google.co.ve
- Clugston, M. en Flemming, R. (2000). Geavanceerde chemie. Opgehaald van books.google.co.ve
- Reger, DL, Goode, SR en Ball, DW (2009). Chemie: principes en praktijk. Opgehaald van books.google.co.ve