EIN Neutralisierungsreaktion Es ist dasjenige, das quantitativ zwischen einer sauren und einer basischen Spezies auftritt. Im Allgemeinen werden bei dieser Art der Reaktion in einem wässrigen Medium Wasser und ein Salz (ionische Spezies, die aus einem anderen Kation als H bestehen)+ und ein anderes Anion als OH- oder O.zwei-) nach folgender Gleichung: Säure + Base → Salz + Wasser.
Elektrolyte wirken sich auf eine Neutralisationsreaktion aus. Hierbei handelt es sich um Substanzen, die, wenn sie in Wasser gelöst werden, eine Lösung erzeugen, die elektrische Leitfähigkeit ermöglicht. Säuren, Basen und Salze gelten als Elektrolyte.
Auf diese Weise sind starke Elektrolyte jene Spezies, die sich in Lösung vollständig in ihre Ionenbestandteile auflösen, während schwache Elektrolyte nur teilweise ionisiert sind (sie haben eine geringere Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten, das heißt, sie sind keine guten Leiter wie starke Elektrolyte).
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Zunächst sollte betont werden, dass, wenn eine Neutralisationsreaktion mit gleichen Mengen Säure und Base (in Mol) gestartet wird, wenn diese Reaktion endet, nur ein Salz erhalten wird; es gibt keine Restmengen an Säure oder Base.
Eine sehr wichtige Eigenschaft von Säure-Base-Reaktionen ist auch der pH-Wert, der angibt, wie sauer oder basisch eine Lösung ist. Dies wird durch die Menge an H-Ionen bestimmt+ in den gemessenen Lösungen gefunden.
Andererseits gibt es verschiedene Konzepte von Säure und Basizität, abhängig von den Parametern, die berücksichtigt werden. Ein herausragendes Konzept ist das von Brønsted und Lowry, die eine Säure als eine Spezies betrachten, die Protonen spenden kann (H.+) und eine basenähnliche Art, die sie akzeptieren kann.
Um eine Neutralisationsreaktion zwischen einer Säure und einer Base richtig und quantitativ zu untersuchen, wird eine Technik angewendet, die als Säure-Base-Titration (oder Titration) bezeichnet wird..
Säure-Base-Titrationen bestehen aus der Bestimmung der Säure- oder Basenkonzentration, die erforderlich ist, um eine bestimmte Menge an Base oder Säure bekannter Konzentration zu neutralisieren.
In der Praxis muss der Lösung, deren Konzentration unbekannt ist, schrittweise eine Standardlösung (deren Konzentration genau bekannt ist) zugesetzt werden, bis der Äquivalenzpunkt erreicht ist, an dem eine der Spezies die andere vollständig neutralisiert hat..
Der Äquivalenzpunkt wird durch die heftige Farbänderung des Indikators erfasst, der der Lösung unbekannter Konzentration zugesetzt wurde, wenn die chemische Reaktion zwischen beiden Lösungen abgeschlossen ist..
Zum Beispiel im Fall der Neutralisation von Phosphorsäure (H.3PO4) Für jedes Proton, das aus der Säure freigesetzt wird, gibt es einen Äquivalenzpunkt. Das heißt, es gibt drei Äquivalenzpunkte und es werden drei Farbänderungen beobachtet.
Produkte einer Neutralisationsreaktion
Bei den Reaktionen einer starken Säure mit einer starken Base findet die vollständige Neutralisation der Spezies statt, wie bei der Reaktion zwischen Salzsäure und Bariumhydroxid:
2HCl (aq) + Ba (OH)zwei(ac) → BaClzwei(aq) + 2HzweiO (l)
Es werden also keine H-Ionen erzeugt+ u OH- im Überschuss, was bedeutet, dass der pH-Wert starker Elektrolytlösungen, die neutralisiert wurden, eng mit dem Säurecharakter ihrer Reaktanten zusammenhängt.
Im Gegensatz dazu wird im Fall einer Neutralisation zwischen einem schwachen und einem starken Elektrolyten (starke Säure + schwache Base oder schwache Säure + starke Base) die partielle Dissoziation des schwachen Elektrolyten erhalten und die Säuredissoziationskonstante (K.zu) oder die Basis (K.b) schwach, um den sauren oder basischen Charakter der Nettoreaktion durch Berechnung des pH-Werts zu bestimmen.
Zum Beispiel haben wir die Reaktion zwischen Blausäure und Natriumhydroxid:
HCN (aq) + NaOH (aq) → NaCN (aq) + H.zweiO (l)
Bei dieser Reaktion ionisiert der schwache Elektrolyt in der Lösung nicht merklich, so dass die Nettoionengleichung wie folgt dargestellt wird:
HCN (aq) + OH-(ac) → CN-(ac) + H.zweiO (l)
Dies wird nach dem Schreiben der Reaktion mit starken Elektrolyten in ihrer dissoziierten Form (Na) erhalten+(ac) + OH-(ac) auf der Reaktantenseite und Na+(ac) + CN-(ac) auf der Produktseite), wo nur das Natriumion ein Zuschauer ist.
Schließlich tritt im Fall der Reaktion zwischen einer schwachen Säure und einer schwachen Base die Neutralisation nicht auf. Dies liegt daran, dass beide Elektrolyte teilweise dissoziieren, ohne dass das erwartete Wasser und Salz erwartet wird..
Die gegebene Reaktion zwischen Schwefelsäure und Kaliumhydroxid in wässrigem Medium wird als Beispiel gemäß der folgenden Gleichung genommen:
H.zweiSW4(aq) + 2KOH (aq) → K.zweiSW4(aq) + 2HzweiO (l)
Es ist ersichtlich, dass sowohl die Säure als auch das Hydroxid starke Elektrolyte sind; Daher ionisieren sie vollständig in Lösung. Der pH-Wert dieser Lösung hängt von dem starken Elektrolyten ab, der den höchsten Anteil aufweist.
Die Neutralisation von Salpetersäure mit Ammoniak führt zu der Verbindung Ammoniumnitrat, wie nachstehend gezeigt:
HNO3(ac) + NH3(ac) → NH4NICHT3(ac)
In diesem Fall wird das zusammen mit dem Salz erzeugte Wasser nicht beobachtet, da es dargestellt werden müsste als:
HNO3(ac) + NH4+(ac) + OH-(ac) → NH4NICHT3(ac) + H.zweiO (l)
Wasser kann also als Reaktionsprodukt angesehen werden. In diesem Fall hat die Lösung einen im Wesentlichen sauren pH-Wert.
Die Reaktion, die zwischen Essigsäure und Natriumhydroxid auftritt, ist unten gezeigt:
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3COONa (ac) + H.zweiO (l)
Da Essigsäure ein schwacher Elektrolyt ist, dissoziiert sie teilweise, was zu Natriumacetat und Wasser führt, dessen Lösung einen basischen pH-Wert aufweist..
Schließlich und wie bereits erwähnt, kann eine schwache Base eine schwache Säure nicht neutralisieren. Das Gegenteil ist auch nicht der Fall. Beide Spezies werden in wässriger Lösung hydrolysiert und der pH-Wert der Lösung hängt von der "Stärke" der Säure und der Base ab..
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