Nötralizasyon Reaksiyonu: Özellikleri, Ürünleri ve Örnekleri
Nötralizasyon reaksiyonu, bir asit ve bazik türler arasında nicel olarak meydana gelen reaksiyondur . Genel olarak, sulu ortamda bu tür reaksiyonlarda, su ve bir tuz üretilir (H + dışında bir katyondan ve OH- veya O2'den farklı bir anyondan oluşan iyonik türler): su.
Nötrleştirme reaksiyonunda, suda çözündüğü zaman elektriksel iletkenliğe izin veren bir çözelti oluşturan maddeler olan elektrolitler katılır. Asitler, bazlar ve tuzlar elektrolitler olarak kabul edilir.
Bu şekilde, güçlü elektrolitler, çözelti halindeyken bileşen iyonlarında tamamen ayrışan türlerdir, zayıf elektrolitler ise yalnızca kısmen iyonize edilirler (elektrik akımı iletme kapasitelerinin daha az olduğu, yani iyi olmadıkları; güçlü elektrolitler gibi iletkenler).
özellikleri
İlk olarak, nötrleştirme reaksiyonunun eşit miktarda asit ve bazla (mol olarak) başlatılması durumunda, reaksiyon sona erdiğinde, sadece bir tuz elde edildiğinin vurgulanması gerekir; yani artık miktarda asit veya baz yoktur.
Ek olarak, asit-baz reaksiyonlarının çok önemli bir özelliği, bir çözeltinin ne kadar asidik veya bazik olduğunu gösteren pH'dır. Bu, ölçülen çözeltilerde bulunan H + iyonlarının miktarı ile belirlenir.
Öte yandan, dikkate alınan parametrelere bağlı olarak çeşitli asitlik ve bazlık kavramları vardır. Öne çıkan bir kavram, bir asidi protonları (H +) bağışlayabilen bir tür olarak kabul eden bir asit ve onları kabul edebilen tür olarak bir baz olarak gören Brønsted ve Lowry'dir.
Asit baz titrasyonları
Bir asit ve bir baz arasındaki nötrleştirme tepkimesini doğru ve nicel olarak incelemek için asit-baz titrasyonu (veya titrasyonu) adı verilen bir teknik uygulanır.
Asit-baz titrasyonları, bilinen konsantrasyondaki belirli bir baz veya asit miktarını nötralize etmek için gerekli olan asit veya baz konsantrasyonunun belirlenmesinden oluşur.
Uygulamada, türlerinden birinin diğerini tamamen nötralize ettiği eşdeğerlik noktasına ulaşılana kadar konsantrasyonu bilinmeyen çözeltiye, standart olarak bir konsantrasyon (konsantrasyonu tam olarak bilinir) eklenmelidir.
Eşdeğerlik noktası, her iki çözelti arasındaki kimyasal reaksiyon tamamlandığında bilinmeyen konsantrasyondaki çözeltiye eklenen göstergenin rengindeki şiddetli değişim ile tespit edilir.
Örneğin, fosforik asidin (H3P04) nötralizasyonu durumunda, asitten ayrılan her proton için bir eşdeğerlik noktası olacaktır; yani, üç denklik noktası olacak ve üç renk değişikliği gözlenecek.
Nötralizasyon reaksiyonu ürünleri
Güçlü bir asidin güçlü bir baz ile reaksiyonlarında, türlerin tamamen nötrleştirilmesi, hidroklorik asit ve baryum hidroksit arasındaki reaksiyonda olduğu gibi gerçekleştirilir:
2HCl (sulu) + Ba (OH) 2 (ac) → BaCl2 (ac) + 2H20 (1)
Bu nedenle, fazla H + veya OH- iyonları üretilmez; bu, nötrleştirilmiş güçlü elektrolit çözeltilerinin pH'ının, kendi reaktanlarının asit karakteriyle özde ilgili olduğu anlamına gelir.
Aksine, zayıf bir elektrolit ve güçlü bir elektrolit (güçlü asit + zayıf baz veya zayıf asit + güçlü baz) arasında nötralizasyon durumunda, zayıf elektrolitin kısmen ayrışması elde edilir ve asidin ayrışma sabiti ortaya çıkar (Ka) veya baz (Kb) den zayıf, pH değerini hesaplayarak net reaksiyonun asidini veya bazik karakterini belirlemek için.
Örneğin, hidrosiyanik asit ve sodyum hidroksit arasındaki reaksiyona sahipsin:
HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H20 (1)
Bu reaksiyonda, zayıf elektrolit çözeltide önemli ölçüde iyonlaşmaz, bu nedenle net iyonik denklem aşağıdaki gibi gösterilir:
HCN (ac) + OH- (ac) → CN- (ac) + H20 (1)
Bu, reaksiyonun reaktiflerin yanlarındaki güçlü elektrolitlerle (reaktiflerin yan tarafındaki Na + (ac) + OH- (ac) ve yan tarafındaki Na + (ac) + CN- (ac)) yazılmasından sonra elde edilir. ürünler), burada sadece sodyum iyonu izleyicidir.
Son olarak, zayıf bir asit ve zayıf bir baz arasındaki reaksiyon durumunda, söz konusu nötrleştirme meydana gelmez. Bunun nedeni, her iki elektrolitin, beklenen su ve tuza neden olmadan kısmen ayrışmasıdır.
Örnekler
Güçlü asit + güçlü baz
Sulu bir ortamda sülfürik asit ve potasyum hidroksit arasında verilen reaksiyon, aşağıdaki denkleme göre örnek olarak alınmıştır:
H2S04 (ac) + 2KOH (ac) → K2S04 (ac) + 2H20 (l)
Hem asidin hem de hidroksitin güçlü elektrolitler olduğu görülebilir; bu nedenle, çözeltide tamamen iyonize edilirler. Bu çözeltinin pH'ı, daha büyük oranda olan güçlü elektrolite bağlı olacaktır.
Güçlü asit + zayıf baz
Nitrik asidin amonyakla nötrleştirilmesi, aşağıda gösterildiği gibi, amonyum nitrat bileşiğiyle sonuçlanır:
HNO3 (ac) + NH3 (ac) → NH4NO3 (ac)
Bu durumda, tuzla birlikte üretilen su gözlenmez, çünkü şöyle temsil edilmesi gerekir:
HNO3 (ac) + NH4 + (ac) + OH- (ac) → NH4N03 (ac) + H20 (l)
Böylece reaksiyonun bir ürünü olarak su görülebilir. Bu durumda, çözelti esasen asidik bir pH'a sahip olacaktır.
Zayıf asit + güçlü baz
Daha sonra, asetik asit ve sodyum hidroksit arasındaki reaksiyon gösterilmektedir:
CH3COOH (ac) + NaOH (ac) → CH3COONa (ac) + H20 (1)
Asetik asit zayıf bir elektrolit olduğundan, kısmen ayrışır ve çözeltisi bazik bir pH'a sahip olacak olan sodyum asetat ve su ile sonuçlanır.
Zayıf asit + zayıf baz
Son olarak ve yukarıda belirtildiği gibi, zayıf bir baz zayıf bir asidi nötrleştiremez; Tam tersi de olmaz. Her iki tür sulu çözeltide hidrolize edilir ve çözeltinin pH'ı asit ve bazın "kuvvetine" bağlı olacaktır.
