Eigenschaften der Neutralisierungsreaktion, Produkte und Beispiele

Eins Neutralisationsreaktion ist das, was quantitativ zwischen einer Säure und einer basischen Spezies auftritt. Im Allgemeinen werden Wasser und Salz bei dieser Art von Reaktionen in einem wässrigen Medium (Ionenspezies, die aus einem anderen Kation als H zusammengesetzt sind) erzeugt.⁺ und ein anderes Anion als OH^- Du O^2-) nach folgender Gleichung: Säure + Base → Salz + Wasser.

Bei einer Neutralisationsreaktion sind Elektrolyte beteiligt, bei denen es sich um Substanzen handelt, die, wenn sie in Wasser gelöst sind, eine Lösung erzeugen, die eine elektrische Leitfähigkeit ermöglicht. Säuren, Basen und Salze gelten als Elektrolyte.

Auf diese Weise sind starke Elektrolyte diejenigen Spezies, die in ihren konstituierenden Ionen vollständig dissoziieren, wenn sie in Lösung sind, während schwache Elektrolyte nur teilweise ionisieren (sie haben eine geringere Fähigkeit, einen elektrischen Strom zu leiten, das heißt, sie sind nicht gut Leiter wie starke Elektrolyte).

Index

• 1 Eigenschaften
  • 1.1 Säure-Base-Titrationen
• 2 Beispiele
  • 2.1 Starke Säure + starke Base
  • 2.2 Starke Säure + schwache Base
  • 2.3 schwache Säure + starke Base
  • 2.4 schwache Säure + schwache Base
• 3 Referenzen

Eigenschaften

Zunächst sollte betont werden, dass, wenn eine Neutralisationsreaktion mit gleichen Mengen der Säure und der Base (in Mol) initiiert wird, wenn die Reaktion endet, nur ein Salz erhalten wird; das heißt, es gibt keine Restmengen an Säure oder Base.

Eine sehr wichtige Eigenschaft von Säure-Base-Reaktionen ist außerdem der pH-Wert, der anzeigt, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Dies wird durch die Menge an H-Ionen bestimmt⁺ das sind in den gemessenen Lösungen gefunden.

Auf der anderen Seite gibt es mehrere Konzepte von Säure und Basizität in Abhängigkeit von den Parametern, die in Betracht gezogen werden. Ein Konzept, das herausragt, ist das von Brønsted und Lowry, das eine Säure als Spezies betrachtet, die in der Lage ist, Protonen zu spenden (H⁺) und eine Basis als die Art, die sie aufnehmen kann.

Säure-Base-Titrationen

Um eine Neutralisationsreaktion zwischen einer Säure und einer Base richtig und quantitativ zu untersuchen, wird eine Technik angewendet, die Säure-Base-Titration (oder Titration) genannt wird.

Die Säure-Base-Titrationen bestehen aus der Bestimmung der Konzentration von Säure oder Base, die notwendig ist, um eine bestimmte Menge an Base oder Säure bekannter Konzentration zu neutralisieren.

In der Praxis muss eine Standardlösung (deren genaue Konzentration bekannt ist) schrittweise zu der Lösung hinzugefügt werden, deren Konzentration unbekannt ist, bis der Punkt der Äquivalenz erreicht ist, bei dem eine der Spezies die andere vollständig neutralisiert hat.

Der Punkt der Äquivalenz wird durch die heftige Änderung der Farbe des Indikators festgestellt, der zu der Lösung unbekannter Konzentration hinzugefügt wurde, wenn die chemische Reaktion zwischen beiden Lösungen abgeschlossen ist.

Zum Beispiel im Falle der Neutralisation von Phosphorsäure (H₃PO₄) Es wird einen Äquivalenzpunkt für jedes Proton geben, das von der Säure abgelöst wird; Das heißt, es wird drei Äquivalenzpunkte geben und drei Farbänderungen werden beobachtet.

Produkte einer Neutralisationsreaktion

In den Reaktionen einer starken Säure mit einer starken Base wird die vollständige Neutralisation der Spezies durchgeführt, wie in der Reaktion zwischen Salzsäure und Bariumhydroxid:

2HCl (ac) + Ba (OH)₂(ac) → BaCl₂(ac) + 2H₂O (l)

Also werden keine H-Ionen erzeugt⁺ oder OH^- im Überschuss, was bedeutet, dass der pH-Wert von starken Elektrolytlösungen, die neutralisiert worden sind, intrinsisch mit dem Säure-Charakter ihrer Reaktanten zusammenhängt.

Im Gegensatz dazu wird im Fall der Neutralisation zwischen einem schwachen Elektrolyten und einem starken Elektrolyten (starke Säure + schwache Base oder schwache Säure + starke Base) die partielle Dissoziation des schwachen Elektrolyten erhalten und die Säuredissoziationskonstante erscheint (K_a) oder die Basis (K_b) schwach, um den sauren oder basischen Charakter der Nettoreaktion durch Berechnung des pH-Wertes zu bestimmen.

Zum Beispiel haben Sie die Reaktion zwischen Blausäure und Natriumhydroxid:

HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H₂O (l)

Bei dieser Reaktion ionisiert der schwache Elektrolyt in der Lösung nicht signifikant, so dass die Netto-Ionengleichung wie folgt dargestellt wird:

HCN (ac) + OH^-(ac) → CN^-(ac) + H₂O (l)

Dies wird nach dem Schreiben der Reaktion mit den starken Elektrolyten in ihrer dissoziierten Form (Na⁺(ac) + OH^-(ac) auf der Seite der Reaktanten und Na⁺(ac) + CN^-(ac) auf der Seite der Produkte), wo nur das Natriumion ein Zuschauer ist.

Schließlich tritt im Fall der Reaktion zwischen einer schwachen Säure und einer schwachen Base diese Neutralisierung nicht auf. Dies liegt daran, dass beide Elektrolyte teilweise dissoziieren, ohne dass dies zu dem erwarteten Wasser und Salz führt.

Beispiele

Starke Säure + starke Base

Die gegebene Reaktion zwischen Schwefelsäure und Kaliumhydroxid in einem wässrigen Medium wird als ein Beispiel genommen, gemäß der folgenden Gleichung:

H₂SO₄(ac) + 2 KOH (ac) → K₂SO₄(ac) + 2H₂O (l)

Es ist ersichtlich, dass sowohl die Säure als auch das Hydroxid starke Elektrolyte sind; Daher sind sie in der Lösung vollständig ionisiert. Der pH-Wert dieser Lösung hängt von dem starken Elektrolyten ab, der in größerem Verhältnis steht.

Unten sind zwei Graphen, die die Titration der Neutralisationsreaktion einer starken Säure mit einer starken Base und einer starken Base mit einer starken Säure zeigen, wobei auch ihr Äquivalenzpunkt dargestellt wird:

Starke Säure + schwache Base

Die Neutralisation von Salpetersäure mit Ammoniak ergibt die Ammoniumnitratverbindung, wie nachstehend gezeigt:

HNO₃(ac) + NH₃(ac) → NH₄NEIN₃(ac)

In diesem Fall wird das mit dem Salz erzeugte Wasser nicht beobachtet, da es wie folgt dargestellt werden müsste:

HNO₃(ac) + NH₄⁺(ac) + OH^-(ac) → NH₄NEIN₃(ac) + H₂O (l)

So kann Wasser als Produkt der Reaktion beobachtet werden. In diesem Fall hat die Lösung einen im wesentlichen sauren pH-Wert.

Schwache Säure + starke Base

Als nächstes wird die Reaktion zwischen Essigsäure und Natriumhydroxid gezeigt:

CH₃COOH (ac) + NaOH (ac) → CH₃COONa (ac) + H₂O (l)

Da die Essigsäure ein schwacher Elektrolyt ist, dissoziiert sie teilweise, was zu Natriumacetat und Wasser führt, deren Lösung einen basischen pH-Wert aufweist.

Schwache Säure + schwache Base

Schließlich und wie oben erwähnt, kann eine schwache Base eine schwache Säure nicht neutralisieren; auch das Gegenteil passiert nicht. Beide Spezies werden in wässriger Lösung hydrolysiert und der pH-Wert der Lösung hängt von der "Stärke" der Säure und der Base ab.

Referenzen

1. Wikipedia. (s.). Neutralisation (Chemie). Erholte sich von en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie, neunte Ausgabe (McGraw-Hill).
3. Raymond, K. W. (2009). Allgemeine organische und biologische Chemie. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
4. Joesten, M. D., Hogg, J. L. und Castellion, M. E. (2006). Die Welt der Chemie: Grundlagen. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
5. Clugston, M. und Flemming, R. (2000). Fortgeschrittene Chemie. Wiederhergestellt von books.google.co.ve
6. Reger, D.L., Goode, S.R. und Ball, D.W. (2009). Chemie: Prinzipien und Praxis. Wiederhergestellt von books.google.co.ve