Нейтрализация (химич.)

Нейтрализ а ция (франц. neutralisation, от лат. neuter — ни тот, ни другой), нейтрализации реакция, химическая реакция между веществом, имеющим свойства кислоты, и веществом, имеющим свойства основания, приводящая к потере характерных свойств обоих соединений (см. Кислоты и основания). При нейтрализации фиксируются свойства кислот, такие, как изменение под их воздействием окраски некоторых растворимых красителей-индикаторов (например, фиолетового лакмуса — в красный цвет), каталитическое действие на некоторые химические реакции (например, инверсия сахаров), растворяющее действие на активные металлы (Mg, Zn и др.), карбонаты и некоторые др. малорастворимые соединения, кислый вкус водных растворов, а также потеря всех этих свойств при реакциях с основаниями. Наиболее типичная реакция нейтрализации в водных растворах происходит между гидратированными ионами водорода (называемыми иначе ионами гидрония) и ионами гидроксила (см. Гидроксильная группа), содержащимися соответственно в сильных кислотах и основаниях:

В результате концентрация каждого из этих ионов становится равной той, которая свойственна самой воде (около 10 -7 г = ионов/л при комнатной температуре). При нейтрализации слабой кислоты сильным основанием, например уксусной кислоты едким натром:

реакция до конца не идёт, является обратимой, и концентрация ионов гидроксила в растворе больше, чем в чистой воде (щелочная реакция раствора). При нейтрализации слабого основания сильной кислотой реакция раствора становится кислой. Следовательно, в обоих последних случаях полная нейтрализация не достигается и водородный показатель (pH) раствора лишь приближается к 7.

В неводных растворах с прототропными растворителями, т. е. такими, которые сами способны принимать или отдавать ионы водорода (протоны), нейтрализация при взаимодействии кислоты и основания наступает тогда, когда концентрация сольватированных ионов водорода в растворе становится равной её концентрации в чистом растворителе. В растворах кислот и оснований непрототропного типа нейтрализация наступает при достижении в реакции нейтрализации той концентрации катионов или анионов, которая свойственна чистому растворителю. Реакции нейтрализации применяются в химических производствах и при обработке отходов в др. производствах, а также в лабораторной практике, особенно в химическом анализе. См. также Нейтрализации методы.

Лит.: Шатенштейн А. И., Теории кислот и оснований, М. — Л., 1949; Дей М. К., Селбин Дж., Теоретическая неорганическая химия, пер, с англ., 2 изд., М., 1971; Денеш И., Титрование в неводных средах, пер. с англ., М., 1971.

Источник

Реакция нейтрализации в химии: объяснение, примеры, уравнения и решение

Содержание:

Реакция нейтрализации – это реакция между кислотой и основанием с формированием растворимой соли и воды.

Кислота + основание = соль + вода

Как правило, эти взаимодействия сопровождаются выделением тепла. Количество выделенной энергии — это тепловой эффект взаимодействия между соединениями. Реакция нейтрализации — это один из типов реакции обмена.

Характеристика нейтрализации

H + +Cl — +K + +OH — =K + +Cl — +H₂O

Реакцию нейтрализации можно записать сокращенным ионным уравнением:

Если поместить лакмусовую бумажку в пробирку с кислотой, то она становится красной. Если ее поместить в пробирку со щелочью, то она становится синей. При взаимодействии щелочи и кислоты лакмус приобретает фиолетовый оттенок, что указывает на нейтральную среду.

Если получившийся раствор нагреть, то вода испарится, а в колбе останутся кристаллы соли.

Примеры реакций нейтрализации

Реакции нейтрализации — это реакции ионного обмена. Необратимые реакции характерны для реакций сильной кислоты и сильного основания.

Полное ионное уравнение

H + +Br — +K + +OH — → K + + Br — + H₂O

Сокращенное ионное уравнение

Обратимые реакции наблюдаются при взаимодействии сильного основания и слабой кислоты.

Полное ионное уравнение

2Н + +SO₃ 2- +2Li + +2OH — ↔2Li + +SO₃ 2- +2H 2 O

Сокращенное ионное уравнение

Также обратимые реакции характерны для взаимодействий слабого основания и сильной кислоты.

Полное ионное уравнение

Сокращенное ионное уравнение

Не характерно для данной реакции.

Задачи на реакции нейтрализации

Задача. Сколько мл гидроксида натрия NaOH необходимо для нейтрализации 0,1 моль серной кислоты H₂SO₄, при том что плотность гидроксида натрия NaOH равна 0,968 г/мл.

Дано:

Решение:

Ответ: V(NaOH)=8,264 мл

Найти: V(NaOH)-?

Применение реакций нейтрализации

Реакции нейтрализации активно используются в титровании. Их используют при определении уровня кислотности желудочного сока. Если в лаборатории проливается щелочь, то ее нейтрализуют и убирают. Таким образом, реакции нейтрализации активно используются человеком.

Источник

Урок 17. Реакция нейтрализации

В уроке 17 «Реакция нейтрализации» из курса «Химия для чайников» рассмотрим процесс нейтрализации, а также понятия химический эквивалент вещества и грамм-эквивалент; кроме того научимся вычислять нормальную концентрацию раствора. С реакцией нейтрализации тесно связаны понятия «кислота» и «основание», поэтому настоятельно рекомендую подробно изучить урок 16 «Кислоты и основания»

Нейтрализация

Важным свойством кислот и оснований является их способность образовывать в растворе ионы H+ и OH-, которые могут атаковать другие имеющиеся там молекулы и вызывать химические превращения, с трудом или медленно протекающие в их отсутствии. Когда кислоты и основания реагируют друг с другом, ионы H + и OH — соединяются, образуя молекулы воды. Этот процесс называется нейтрализацией:

Химический эквивалент

С реакцией нейтрализации тесно связано процедура кислотно-основного титрования. Грубо говоря, титрование — это способ определения имеющегося количества кислоты или основания в растворе, путем измерения количества основания или кислоты с заданной концентрацией необходимого для полной нейтрализации имеющегося реагента. При титровании пользуются понятием химический эквивалент.

Химический эквивалент кислоты — количество кислоты, которое при нейтрализации основания высвобождает 1 моль ионов H + .

Химический эквивалент основания — количество основания, которое при нейтрализации основания высвобождает 1 моль ионов OH — .

Полная нейтрализация происходит в том случае, если в реакцию вступают одинаковые количества химических эквивалентов кислоты и основания.

Грамм-эквивалент — это масса кислоты (или основания) в граммах, которая образует 1 моль ионов H + (или OH — )

Для кислот, способных высвобождать 1 ион H + на молекулу, как, например, HCl или HNO₃, химический эквивалент представляет собой то же самое количество вещества, что и моль, а 1 грамм-эквивалент — то же самое, что и молекулярная масса. Однако поскольку H₂SO₄ способна высвобождать два иона H + на молекулу, 1 молю H₂SO₄ соответствуют два эквивалента, и поэтому в реакциях кислотно-основной нейтрализации грамм-эквивалент серной кислоты равен половине ее молекулярной массы. Грамм-эквивалент фосфорной кислоты H₃PO₄, т.е. такая ее масса в граммах, которая образует 1 моль ионов H + , равен 1/3 молекулярной массы этой кислоты. Точно так же для NaOH, KOH и NH₃, молекулярные массы совпадают с грамм-эквивалентами этих веществ, но грамм-эквивалент Ca(OH)₂ равен половине его молекулярной массы.

В удобстве использования понятий химического эквивалента и грамм-эквивалента можно убедиться при рассмотрении нейтрализации фосфорной кислоты гидроксидом магния:

Рассмотрим решение конкретной задачи по химическим эквивалентам и грамм-эквивалентам:

Пример 1. Используя метод эквивалентов, найдите число граммов HNO₃ необходимо для нейтрализации 100,0 г Ba(OH)₂.

Первым делом выпишем молекулярные массы и грамм-эквиваленты для HNO 3 и Ba(OH) 2 :

Реагент	Молекулярная масса, г/моль	Грамм-эквивалент, г/экв
Азотная кислота, HNO3	63,01	63,01 / 1 = 63,01
Гидроксид бария, Ba(OH)2	171,34	171,34 / 2 = 85,67

Отлично! Теперь найдем сколько химических эквивалентов гидроксида бария содержится в 100,0 г:

В начале урока мы говорили, что полная нейтрализация получается, когда в реакцию вступают одинаковые количества химических эквивалентов кислоты и основания. Поэтому для нейтрализации 1,167 экв Ba(OH)₂ потребуется 1,167 экв HNO₃:

Ответ получен! Кстати, данную задачу можно решить по другому, используя полное уравнение реакции :

Число моль Ba(OH)₂, вступающего в реакцию, равно:

• 100,0 г / 171,3 г/моль = 0,5838 моля Ba(OH)₂

Из полного уравнения реакции следует, что в ней должно принять участие вдвое большее молярное количество азотной кислоты, чем гидроксида бария:

А в граммах это составит:

• 1,167 моля × 63,01 г/моль = 73,53 г HNO₃

Ответы совпадают, т.е оба метода решения верны, однако метод эквивалентов позволяет обойтись без использования полного уравнения реакции.

Нормальная концентрация

Нормальная концентрация, или нормальность раствора (н.) показывает, сколько эквивалентов вещества содержится в 1 л его раствора. Например, по аналогии с молярной концентрацией, 1,00 М раствор H₃PO₄ имеет нормальность 3,00 н, а 0,010 М раствор Mg(OH)₂ имеет нормальность 0,020 н.

Пример 2. Определите молярность и нормальность 500 мл раствора, полученного при растворении в воде 4,00 г NaOH.

По таблице Менделеева находим молекулярную массу гидроксида натрия, она равна 40,0 г/моль. В нашем распоряжении ровно 4,00 г NaOH, и в них содержится:

• 4,00 г / 40,0 г/моль = 0,100 моля NaOH

Нам уже известно, что молярная концентрация представляет собой отношение числа моль растворенного вещества на общий объем раствора, следовательно молярность раствора гидроксида натрия равна:

• 0,100 моля NaOH / 0,500 л раствора = 0,200 моль/л, или 0,2 М NaOH

В данном случае молярность раствора совпадает с его нормальностью, поскольку каждый моль гидроксида натрия дает 1 эквивалент OH — ионов. Следовательно нормальность полученного раствора равна также 0,200 н.

Пример 3. В 750 мл раствора содержится 10,0 г серной кислоты H₂SO₄. Определите молярность и нормальность данного раствора.

• 10,0 г / 98,1 г/моль = 0,102 моля серной кислоты
• 0,102 моля / 0,750 л = 0,136 М раствор серной кислоты

Поскольку каждый моль серной кислоты высвобождает 2 эквивалента ионов H + , полученный раствор серной кислоты имеет нормальность, равную 2·0,136=0,272 н., т.е. представляет собой 0,272 н. раствора H₂SO₄.

Надеюсь урок 17 «Реакция нейтрализации» был познавательным и понятным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Источник

Нейтрализация

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Полезное

Смотреть что такое «Нейтрализация» в других словарях:

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — (лат., от neuter средний, ничей). Уничтожение свойств и действий известного вещества. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ 1) в химии такое действие, посредством которого раствор совершенно … Словарь иностранных слов русского языка

нейтрализация — и, ж. neutralisation f. <лат. neutralis не принадлежащий ни тому, ни тому ни другому. 1. В международном праве объявление нейтральным (на случай войны) какого л. определенного района или государства. Нейтрализация морей. БАС 1. Шведский сейм… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — (от лат. neuter ни тот ни другой) (реакция нейтрализации), химическая реакция между стехиометрическими количествами кислоты и основания, приводящая к образованию соли, напр.: HCl + NaOH = NaCl + H2O НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ в языкознании снятие… … Большой Энциклопедический словарь

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ, в химии смешивание равного количества кислоты и основания (щелочи) в водной среде до получения смеси, которая не является ни кислотной, ни щелочной. РН этой смеси равно 7, что указывает на нейтральность раствора. Нейтрализация… … Научно-технический энциклопедический словарь

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ, нейтрализации, жен. 1. Химическая реакция, при которой раствор утрачивает кислотные свойства присоединением щелочей или щелочные свойства присоединением кислот (хим.). 2. Объявление нейтральным на случай войны какого нибудь… … Толковый словарь Ушакова

нейтрализация — компенсация; ослабление, парализование, парализация, уничтожение Словарь русских синонимов. нейтрализация сущ., кол во синонимов: 4 • ослабление (57) • … Словарь синонимов

нейтрализация — НЕЙТРАЛИЗОВАТЬ, зую, зуешь; ованный; сов. и несов., кого что. Сделать (делать) нейтральным (в 1 и 3 знач.). Н. чьё н. влияние. Н. раствор. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Нейтрализация — Нейронные модели памяти и обучения модели нейронных сетей, направленные на изучение их способности к формированию следов памяти и извлечению записанной информации. По английски: Neutralization Синонимы английские: режима, согласно которому… … Финансовый словарь

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — реакции взаимодействия сильных кислот и сильных оснований. Na++OH +Н++Сl = Na++Cl +H2O. Сводится к образованию молекул воды из ионов водорода (или гидроксония) и ионов гидроксила, при этом исчезают как “кислые” свойства ионов Н+ (кислоты), так и… … Геологическая энциклопедия

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — (от лат. neuter ни тот, ни другой) англ. neutralization; нем. Neutralisierung. 1. Пресечение, прекращение к. л. воздействия, влияния, обезвреживание ч. л. 2. Объявление к. л. государства или территории нейтральным. см. НЕЙТРАЛИТЕТ. 3.… … Энциклопедия социологии

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ — (осредосоливанйе, или осреднение), в хим. смысле процесс уничтожения свойств свободной к ты добавлением основания или уничтожения свойств свободного основания добавлением к ты. При Н. происходит выделение тепла, и образуются два новых вещества:… … Большая медицинская энциклопедия

Источник