Šta je neutralizacija u hemiji. Šta je reakcija neutralizacije. Spoljašnje manifestacije neutralizacije
Tema lekcije: "Reakcija neutralizacije kao primjer reakcije razmjene"
Svrha lekcije: da se formira ideja o reakciji neutralizacije kao posebnom slučaju reakcije razmjene.
Zadaci:
Stvoriti uslove za razvoj ideja o reakciji neutralizacije kao posebnom slučaju reakcije razmjene;
Proširiti znanja učenika o svojstvima kiselina i baza;
Nastaviti razvijati vještine sastavljanja jednačina hemijskih reakcija;
Negovati zapažanje i pažnju tokom demonstracionog eksperimenta.
Vrsta lekcije : kombinovani
Oprema i reagensi : hlorovodonična kiselina, rastvori natrijum hidroksida, bakar (II) hidroksida, fenolftalein, epruvete.
Tokom nastave
Organiziranje vremena.
Ljudi, hajde da nastavimo naše putovanje kroz zemlju koja se zove Hemija. U prošloj lekciji smo se upoznali sa gradom zvanim Fondacije i njegovim stanovnicima. Glavni stanovnici ovog grada su temelji. Definirajte pojam "temelj". Pa, hajde sada da provjerimo kako ste uradili domaći zadatak.
Provjera domaćeg zadatka.
№ 7, 8.
Ispitivanje i dalje ažuriranje znanja.
Koje klase neorganskih supstanci poznajete?
Definirajte pojmove "oksidi", "kiseline", "soli".
Sa kojim materijama voda reaguje?
Koje tvari nastaju kada voda reagira s bazičnim i kiselim oksidima?
Kako dokazati da je kiselina nastala kao rezultat interakcije vode sa kiselim oksidom?
Šta su indikatori?
O kom indikatoru govorite?
Od lužine sam žut, kao u groznici,
Crvenim od kiselina, kao od stida.
I tražim uštedu vlage
Tako da me ta srijeda nije mogla uhvatiti.
(metilnarandžasta)
Ući u kiselinu za njega je neuspjeh,
Ali izdržaće bez uzdaha i plača.
Ali u lužinama takve plavuše
Neće početi život, već čvrste maline.
(Fenolftalein.)
Koje druge pokazatelje znate?
Definirajte pojmove "kiseli oksid", "bazni oksid".
Na koje se grupe dijele baze?
Koje je boje fenolftalein, metilnarandžasta, lakmus u alkalnom rastvoru?
Učenje novog gradiva.
Već znate da su lužine rastvorljive baze, pri radu sa njima se moraju poštovati posebna pravila bezbednog ponašanja, jer deluju korozivno na našu kožu. Ali oni se mogu "neutralizirati" dodavanjem kiselog rastvora - za neutralizaciju. A tema današnje lekcije: "Reakcija neutralizacije kao primjer reakcije razmjene" (zapisivanje teme na tabli i u svesku).
Svrha današnje lekcije: formirati ideju o reakciji neutralizacije; naučiti pisati jednačine reakcija neutralizacije.
Prisjetimo se koje vrste kemijskih reakcija već poznajete. Definirajte tip podataka o reakciji
N / A 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 + O 2
Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2
Definirajte ove vrste reakcija.
Također već znate da ako se fenolftalein doda lužini, otopina će postati grimizna. Ali ako se ovoj otopini doda kiselina, boja nestaje (dem. interakcijeNaOHiHCl). Ovo je reakcija neutralizacije.
Napišite jednačinu na tabli:NaOH + HCl=NaCl+H 2 O
Rezultat su sol i voda.
Pokušajmo svi zajedno definirati reakciju neutralizacije.
Reakcija neutralizacije ne pripada nijednoj od do sada poznatih vrsta reakcija. Ovo je reakcija razmjene. Opšta šema reakcije razmene: AB + CD = AD + CB
Odnosno, to je reakcija između složenih supstanci, tokom koje one razmjenjuju svoje sastavne dijelove.
A ko zna koja je kiselina u našem želucu? Šta mislite zašto se preporučuje kod žgaravice, ako nema pilule pri ruci, popiti malo rastvora sode?
Činjenica je da rastvor sode ima i alkalno okruženje, a kada popijemo ovu otopinu dolazi do reakcije neutralizacije. Otopina sode neutralizira hlorovodoničnu kiselinu koja se nalazi u našem želucu.
Mislite li da nerastvorljive baze reagiraju sa kiselinama? (Odgovori učenika). Dem. Cu(OH) interakcije 2 i HCl .
Napišite jednačinu na tabli:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Sidrenje
Dodajte sljedeće jednačine reakcije:
a) KOH+ H 2 SO 4 = …;
b) Fe(OH) 2 + HCl=…;
in) Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 =…. .
Koje početne tvari treba uzeti da bi se reakcijom neutralizacije dobile sljedeće soli:Ca( NO 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Date supstance:HCl; H 2 SO 4 ; Fe( Oh) 3 . Napišite jednadžbe za sve moguće reakcije neutralizacije između njih.
Fizičko vaspitanje: Nastavnik pokazuje supstance, a učenici treba da odrede kojoj klasi supstanci pripada i izvedu sledeće radnje: oksid - ruke gore, so - ustaj, kiselina - ruke u stranu, baze - ništa.
Generalizacija
Dovršite predloženu šemu
Glavne klase neorganskih supstanci
SO 2 ; N / A 2 Oh? ? ?
H 2 SO 4 ; HCl NaOH; Ca(OH) 2 CaCl 2; N / A 2 SO 4
2. Dopuni rečenice u nastavku:
Grupa OH atoma se zove...
Valentnost ove grupe je konstantna i jednaka ....
Baze se sastoje od atoma... i jedan ili više... .
Hemijska svojstva baza uključuju njihov uticaj na .... Istovremeno, indikatori dobijaju boju: lakmus - ....; fenolftalein - ....; metil narandža - ....
Osim toga, baze reaguju sa .... .
Ova reakcija se zove...
Proizvodi ove reakcije su... i …. .
Reakcija razmene je reakcija između... tvari, u kojima razmjenjuju svoje ... dijelove.
Reakcija neutralizacije je poseban slučaj reakcije ....
VII Refleksija
Šta ste naučili na današnjoj lekciji? Da li smo postigli ciljeve postavljene na lekciji?
Zadaća: § 33 br.6, pripremiti se za praktični rad br.6
Dodatne informacije:Da li ste znali da su žene Drevne Rusije prale kosu rastvorom pepela smreke ili suncokreta? Rastvor pepela je sapun na dodir i naziva se "lužina". Takav rastvor ima alkalno okruženje, kao i supstance koje proučavamo. Pepeo na arapskom je al-kali.
Istorijski nazivi najvažnijih alkalija: natrijum hidroksid - kaustična soda, kalijum hidroksid - kaustična potaša. Alkalije se koriste za izradu stakla i sapuna.
misterija:
Sadrži metal i kiseonik,
Plus vodonik.
I ova kombinacija
Pozovi -….. (dole)
Leonid Čueškov
Napred je uvek ovde "pepeo",
I šta je ostalo iza.
Ona bode i bode.
I na prvi pogled je jednostavno,
I zove se - ... (kiselina)
Leonid Čueškov
Vrste reakcija neutralizacije. Sama reakcija podrazumijeva gašenje žarišta (mikrobi, kiseline i toksini).
Reakcija neutralizacije u medicini
Reakcija neutralizacije se koristi u mikrobiologiji. To se zasniva na činjenici da su neka jedinjenja u stanju da vežu uzročnike raznih bolesti, odnosno njihov metabolizam. Kao rezultat toga, mikroorganizmi su lišeni mogućnosti da koriste svoja biološka svojstva. Ovo također uključuje reakcije inhibicije virusa.Neutralizacija toksina odvija se po sličnom principu. Kao glavna komponenta koriste se različiti antitoksini, koji blokiraju djelovanje toksina, sprječavajući ih da pokažu svoja svojstva.
Reakcija neutralizacije u neorganskoj hemiji
Reakcije neutralizacije su jedna od osnova neorganskog. Neutralizacija se odnosi na vrstu reakcije razmjene. Reakcija daje sol i vodu. Za reakciju se koriste kiseline i baze. Reakcije neutralizacije su reverzibilne i ireverzibilne.ireverzibilne reakcije
Reverzibilnost reakcije zavisi od stepena disocijacije sastojaka. Ako se koriste dva jaka spoja, tada se reakcija neutralizacije neće moći vratiti na izvorne tvari. To se može vidjeti, na primjer, u reakciji kalijevog hidroksida s dušičnom kiselinom:KOH + HNO3 – KNO3 + H2O;
Reakcija neutralizacije u određenom slučaju prelazi u reakciju hidrolize soli.
U ionskom obliku, reakcija izgleda ovako:
H(+) + OH(-) > H2O;
Iz ovoga možemo zaključiti da reakcija jake kiseline sa jakom bazom ne može biti reverzibilna.
Reverzibilne reakcije
Ako se reakcija odvija između slabe baze i jake kiseline, ili slabe kiseline i jake baze, ili između slabe kiseline i slabe baze, tada je ovaj proces reverzibilan.Reverzibilnost se javlja kao rezultat pomaka udesno u ravnotežnom sistemu. Reverzibilnost reakcije može se vidjeti kada se kao polazni materijali koriste, na primjer, ili cijanovodonična kiselina, kao i amonijak.
Slaba kiselina i jaka baza:
HCN+KOH=KCN+H2O;
U jonskom obliku:
HCN+OH(-)=CN(-)+H2O.
Slaba baza i jaka kiselina:
HCl+NH3-H2O=Nh4Cl+H2O;
U jonskom obliku:
H(+)+NH3-H2O=NH4(+)+H2O.
Slaba sol i slaba baza:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COONH4+H2O;
U jonskom obliku:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COO(-)+NH4(+)+H2O.
U do sada razmatranim protolitičkim interakcijama (jonizacija slabih elektrolita i hidroliza iona soli), voda je bila obavezna komponenta, čiji su molekuli, pokazujući svojstva amfolita, djelovali ili kao donor ili akceptor protona, osiguravajući pojava ovih interakcija. Sada razmotrite direktnu interakciju kiselina i baza jedna s drugom, tj. reakcije neutralizacije.
Reakcija neutralizacije je protolitička reakcija između kiseline i baze, koja rezultira stvaranjem soli i vode.
U zavisnosti od jačine uključene kiseline i baze, reakcija neutralizacije može biti praktički nepovratna ili reverzibilna u različitim stepenima.
Kada bilo koja jaka kiselina stupi u interakciju sa bilo kojom jakom bazom (alkalijom), zbog činjenice da su ti reagensi potpuno disocirani na ione, suština takve reakcije, bez obzira na prirodu reagensa, izražava se istom molekularno-jonskom jednačinom :
U procesu neutralizacije jake kiseline sa alkalijom, pH sistema se menja, što odgovara krivulji neutralizacije prikazanoj na Sl. 8.1. Krivulja neutralizacije u ovom slučaju karakteriše veliki i oštar pH skok u blizini stanja ekvivalencije (Veq) - Sredina ovog skoka odgovara tački ekvivalencije, u kojoj [H + ] = [OH-] = = 1 10 - 7 mol/l, tj. pH = 7.
Karakteristične karakteristike reakcije neutralizacije jake kiseline sa alkalijom i obrnuto su:
nepovratnost;
egzotermnost ( H 0= -57,6 kJ/mol);
Vrlo velika brzina, jer samo mobilni ioni H + i OH- međusobno djeluju;
PH skok tokom neutralizacije je velik i nagao;
Ekvivalentna tačka pri pH = 7.
Ove karakteristike reakcije neutralizacije između jakih kiselina i baza omogućile su njenu široku upotrebu u analitičkoj praksi za kvantitativno određivanje kiselina i baza u predmetima koji se proučavaju.
Najčešći slučaj reakcije neutralizacije je interakcija kiselina i baza koje se razlikuju po jačini. Razmotrite neutralizaciju slabe kiseline HA sa jakom bazom (alkalijom):
Budući da su HA i H 2 0 slabi elektroliti, protolitička ravnoteža se javlja zbog konkurencije za proton između jakih baza OH- i A- i stoga će sljedeće karakteristike biti karakteristične za ovu reakciju neutralizacije:
reverzibilnost;
Skok pH tokom neutralizacije je mali i manje oštar (slika 8.2), a sa smanjenjem jačine kiseline, smanjuje se i izglađuje;
Tačka ekvivalencije je na pH > 7, pošto se reakcija hidrolize anjona odvija u sistemu sa stvaranjem OH- anjona, kojih je više, to je kiselina slabija;
V E KB), kada se doda 50% alkalija i [HA] = [A-], pH vrijednost u sistemu je numerički jednaka vrijednosti RK a ovu slabu kiselinu.
Posljednja pozicija proizlazi iz jednačine: pH = RK a+lg ([A-]/[ON]), prema kojem pri [A - ] = [HA] pH = RK a(jer je lg([A-]/[HA]) = 0). Ova okolnost omogućava ne samo određivanje vrijednosti RK a slabe kiseline, ali i rješavaju inverzni problem: po vrijednosti RK a odredite koja je slaba kiselina u sistemu.
Reakcije neutralizacije baza različite jačine sa jakom kiselinom (slika 8.3) karakterišu karakteristike ravnotežnih protolitičkih procesa sličnih onima datim gore. Međutim, morate razumjeti i zapamtiti da su sljedeće karakteristike karakteristične za neutralizaciju slabih baza:
- 
tačka ekvivalencije je na pH< 7 из-за протекающей параллельно реакции гидролиза по катиону с образованием катионов Н + ;
U stanju poluneutralizacije (1/2 V E KB), kada se doda 50% kiseline i [B] = [BH + ], pH vrijednost u sistemu je numerički jednaka pKa vrijednosti (BH +) konjugirane kiseline date slabe baze.
Dakle, proučavanje reakcije neutralizacije omogućava određivanje ne samo sadržaja kiselina i baza u sistemu, već i vrijednosti RK a slabi elektroliti, uključujući proteine, kao i njihove izoelektrične tačke.
Kiselo-bazne reakcije su reakcije neutralizacije
Reakcija neutralizacije Reakcija kiseline i baze u kojoj se formiraju sol i voda naziva se.
Na primjer, kada se kalijev hidroksid doda hlorovodoničkoj kiselini, javlja se sljedeća reakcija:
KOH + HCl \u003d KCL + H 2 O OH - + H +
Reakcija neutralizacije teče nepovratno samo kada jaka kiselina stupi u interakciju sa jakom bazom, jer u ovom slučaju, jedini slab elektrolit u reakcijskoj smjesi je produkt reakcije, voda. Ako se u ovom slučaju kiselina i baza uzimaju striktno u stehiometrijskim količinama, tada će sredina u nastaloj otopini soli biti neutralna.
Reakcija neutralizacije teče drugačije uz učešće slabih kiselina (HNO 2, CH 3 COOH, H 2 SO 3) ili slabih baza (NH 3 * H 2 O, Mg (OH) 2, Fe (OH) 2).
HNO 2 + KOH ↔ KNO 2 + H 2 O
HNO 2 + K + + OH - ↔ K + + NO - 2 + H 2 O
HNO 2 + OH - ↔ NO 2 - + H 2 O
Prema reduciranoj ionsko-molekularnoj jednadžbi reakcije, može se vidjeti da u reakcionom sistemu postoje slabi elektroliti ne samo među produktima reakcije (H 2 O), već i među polaznim materijalima (HNO 2), što ukazuje na reverzibilnost reakcije. Međutim, kako je voda najslabiji elektrolit, reakcija se spontano snažno pomjera udesno, ka stvaranju soli.
Pogledajmo nekoliko primjera.
Primjer 1 Odaberite između navedenih kiselina i baza: HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3, Ba (OH) 2, LiOH, Mn (OH) 2 - one čije parne interakcije odgovaraju reakciji neutralizacije koja se odvija prema jednačini: H + + OH - \u003d H 2 O. napišite molekularne jednadžbe mogućih reakcija.
Odgovori. Ovaj proces odgovara interakciji jake kiseline sa jakom bazom. Među navedenim jedinjenjima jaka kiselina je HNO 3, jake baze su Ba (OH) 2 i LiOH. Jednadžbe za moguće reakcije su sljedeće:
2HNO 3 + Ba(OH) 2 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
HNO 3 + LiOH \u003d LiNO 3 + H 2 O
Primjer 2 Rastvor sadrži mješavinu HCl i CH 3 COOH. Koje reakcije i kojim redoslijedom se odvijaju kada se ova otopina neutralizira kalijum hidroksidom?
Odgovori. Kiseline sadržane u otopini pripadaju različitim vrstama elektrolita: HCl je jak elektrolit, CH 3 COOH je slab. Zbog supresije disocijacije slabog elektrolita snažnim, neutralizacija ovih kiselina uz postepeno dodavanje alkalija odvija se uzastopno: prvo, OH - joni stupaju u interakciju sa slobodnim H + jonima, tj. sa jakom kiselinom, a zatim su u proces uključeni molekuli slabe kiseline. Dakle, reakcija se javlja prvo sa HCl, a zatim sa CH 3 COOH:
1) HCl + KOH \u003d KCl + H 2 O H + + OH - \u003d H 2 O
2) CH 3 COOH + KOH \u003d CH 3 KUVANJE + H 2 O CH 3 COOH + OH - \u003d CH 3 COO - + H 2 O
Primjer 3 Navedite kvalitativni i kvantitativni sastav rastvora dobijenog dodavanjem 3,36 g KOH u 500 ml rastvora H 3 PO 4 molarne koncentracije od 0,1 mol/l
Dato:
ϑ (p-ra H3RO4) = 500ml = 0,5l H 3 RO 4 sa KOH može formirati tri različite soli.
c (H 3 RO 4) \u003d 0,1 mol / l Napišimo jednadžbe za reakcije formiranja svake od
m(KOH) = 3,36 g mogućih soli i obratite pažnju na stehiometrijski
M (KOH) \u003d 56 g / mol molarni omjer reagensa:
Sastav rastvora? n (H 3 RO 4) n (KOH)
H 3 RO 4 + KOH \u003d KN 2 RO 4 + H 2 O 1: 1
H 3 RO 4 + 2KOH \u003d K 2 HRO 4 + 2H 2 O 1: 2
H 3 RO 4 + 3KOH \u003d K 3 RO 4 + 3H 2 O
Odredimo količine reagensa prema podacima o problemu i njihovom molarnom omjeru:
n (H 3 RO 4) \u003d c (H 3 RO 4) * ϑ (p-ra H3PO4) = 0,1 mol / l * 0,5 l = 0,05 mol
n (KOH) = m (KOH) / M (KOH) = 3,36 g / 56 g / mol \u003d 0,06 mol
n (H 3 RO 4): n (KOH) \u003d 0,05: 0,06 \u003d 5:6 \u003d 1: 1,2
Upoređujući ovaj omjer sa molarnim omjerima reagensa u mogućim reakcijama, zaključujemo da u otopini nastaje mješavina KH 2 PO 4 i K 2 HPO 4, budući da ima više lužine nego što je potrebno za formiranje prve soli, ali manje nego što je potrebno za formiranje sledećeg.
U skladu s viškom KOH, prema prvoj jednadžbi, sva kiselina će se pretvoriti u KH 2 RO 4, dok će n (KH 2 RO 4) = n (H 3 RO 4) = 0,05 mol.
Broj molova KOH potrošenih u ovoj reakciji, n 1 (KOH) = n (H 3 RO 4) = 0,05 mol, 0,06 - 0,05 = 0,01 (mol) ostat će nepotrošen. Ova količina KOH će stupiti u interakciju sa KN 2 RO 4 prema jednačini:
KN 2 RO 4 + KOH \u003d K 2 HRO 4 + H 2 O
Očigledno, 0,01 mol KOH će prenijeti 0,01 KN 2 RO 4 na 0,01 mol K 2 HPO 4, dok će 0,05 - 0,01 \u003d 0,04 (mol) K 2 HRO 4 ostati u otopini.
Odgovor: 0,04 mol KH 2 RO 4 i 0,01 mol K 2 HPO 4
Interakcija kiseline i baze za stvaranje soli i vode naziva se reakcija neutralizacije. Obično se takve reakcije odvijaju s oslobađanjem topline.
opći opis
Suština neutralizacije je da kiselina i baza, razmjenjujući aktivne dijelove, neutraliziraju jedna drugu. Kao rezultat, formiraju se nova tvar (sol) i neutralni medij (voda).
Jednostavan i jasan primjer reakcije neutralizacije je interakcija hlorovodonične kiseline i natrijevog hidroksida:
HCl + NaOH → NaCl + H 2 O.
Ako lakmus papir umočite u rastvor hlorovodonične kiseline i natrijum hidroksida, on će postati ljubičasti, tj. pokazaće neutralnu reakciju (crvena - kisela, plava - alkalna).
Razmjenom natrijuma i hlora otopina dva aktivna spoja pretvorila se u vodu, pa je ionska jednadžba za ovu reakciju sljedeća:
H + + OH - → H 2 O.
Nakon zagrijavanja dobivene otopine, voda će ispariti, a kuhinjska sol - NaCl će ostati u epruveti.
Rice. 1. Formiranje soli nakon isparavanja.
U takvim reakcijama voda je bitan proizvod.
Primjeri
Reakcije neutralizacije mogu se javiti između jakih i slabih kiselina i lužina. Razmotrite dvije vrste reakcija:
