Que es la neutralizacion en quimica. ¿Qué es una reacción de neutralización? Manifestaciones externas de neutralización.
Tema de la lección: "Reacción de neutralización como ejemplo de una reacción de intercambio"
El propósito de la lección: para formarse una idea de la reacción de neutralización como un caso particular de la reacción de intercambio.
Tareas:
Crear condiciones para el desarrollo de ideas sobre la reacción de neutralización como caso particular de la reacción de intercambio;
Ampliar el conocimiento de los estudiantes sobre las propiedades de los ácidos y las bases;
Continuar desarrollando las habilidades de compilación de ecuaciones de reacciones químicas;
Cultivar la observación y la atención durante el experimento de demostración.
tipo de lección : combinado
Equipos y reactivos : ácido clorhídrico, soluciones de hidróxido de sodio, hidróxido de cobre (II), fenolftaleína, probetas.
durante las clases
Organizando el tiempo.
Chicos, sigamos nuestro viaje por el país llamado Química. En la última lección, nos familiarizamos con la ciudad llamada Fundaciones y sus habitantes. Los principales habitantes de esta ciudad son las fundaciones. Defina el término "base". Bueno, ahora veamos cómo hiciste tu tarea.
Comprobación de la tarea.
№ 7, 8.
Cuestionamiento y posterior actualización de conocimientos.
¿Qué clases de sustancias inorgánicas conoces?
Definir los términos "óxidos", "ácidos", "sales".
¿Con qué sustancias reacciona el agua?
¿Qué sustancias se forman cuando el agua reacciona con óxidos básicos y ácidos?
¿Cómo probar que el ácido se forma como resultado de la interacción del agua con un óxido ácido?
¿Qué son los indicadores?
¿De qué indicador estás hablando?
De álcali soy amarillo, como en una fiebre,
Me ruborizo de ácidos, como de vergüenza.
Y busco ahorrar humedad
Para que el miércoles no pudiera apoderarse de mí.
(Naranja de metilo)
Entrar en ácido es un fracaso para él,
Pero aguantará sin suspiro ni llanto.
Pero en los álcalis de una rubia tan
No comenzará la vida, sino frambuesas sólidas.
(Fenolftaleína.)
¿Qué otros indicadores conoces?
Definir los términos "óxido ácido", "óxido básico".
¿En qué grupos se dividen las bases?
¿De qué color es la fenolftaleína, el naranja de metilo, el tornasol en solución alcalina?
Aprendiendo material nuevo.
Ya sabes que los álcalis son bases solubles, al trabajar con ellos se deben observar normas especiales de comportamiento seguro, ya que tienen un efecto corrosivo sobre nuestra piel. Pero se pueden "neutralizar" agregándoles una solución ácida, para neutralizar. Y el tema de la lección de hoy: "Reacción de neutralización como ejemplo de una reacción de intercambio" (registrar el tema en la pizarra y en un cuaderno).
El propósito de la lección de hoy: formarse una idea de la reacción de neutralización; aprender a escribir las ecuaciones de las reacciones de neutralización.
Recordemos qué tipos de reacciones químicas ya conoces. Definir el tipo de datos de reacción
N / A 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 +O 2
Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2
Defina este tipo de reacciones.
También ya sabe que si se agrega fenolftaleína al álcali, la solución se volverá carmesí. Pero si se agrega un ácido a esta solución, el color desaparece (interacciones dem.NaOHyHCl). Esta es una reacción de neutralización.
Escriba la ecuación en la pizarra:NaOH + HCl=NaCl+H 2 O
El resultado es sal y agua.
Intentemos todos juntos definir una reacción de neutralización.
La reacción de neutralización no pertenece a ninguno de los tipos de reacciones conocidos hasta ahora. Esta es una reacción de intercambio. Esquema general de la reacción de intercambio: AB + CD = AD + CB
Es decir, es una reacción entre sustancias complejas, durante la cual intercambian sus partes constituyentes.
¿Y quién sabe qué ácido hay en nuestro estómago? ¿Por qué crees que se recomienda para la acidez estomacal, si no hay una pastilla a la mano, beber un poco de soda?
El hecho es que una solución de soda también tiene un ambiente alcalino, y cuando bebemos esta solución, se produce una reacción de neutralización. Una solución de soda neutraliza el ácido clorhídrico que se encuentra en nuestro estómago.
¿Crees que las bases insolubles reaccionan con los ácidos? (El estudiante responde). Dem. Interacciones Cu(OH) 2 y HCl .
Escriba la ecuación en la pizarra:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Anclaje
Agregue las siguientes ecuaciones de reacción:
un) KOH+H 2 ASI QUE 4 = …;
b) Fe(OH) 2 +HCl=…;
en) Ca(OH) 2 + H 2 ASI QUE 4 =…. .
Qué sustancias iniciales se deben tomar para obtener las siguientes sales por reacción de neutralización:California( NO 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Sustancias dadas:HCl; H 2 ASI QUE 4 ; Fe( Vaya) 3 . Escriba ecuaciones para todas las posibles reacciones de neutralización entre ellos.
Educación Física: El maestro muestra las sustancias y los estudiantes deben determinar a qué clase de sustancias pertenece la sustancia y realizar las siguientes acciones: óxido - manos arriba, sal - levántate, ácido - manos a los lados, bases - no hacer nada.
Generalización
Completa el esquema propuesto
Principales clases de sustancias inorgánicas
ASI QUE 2 ; N / A 2 ¿Vaya? ? ?
H 2 ASI QUE 4 ; HCl NaOH;Ca(OH) 2 CaCl 2; N / A 2 ASI QUE 4
2. Completa las siguientes oraciones:
Un grupo de átomos de OH se llama...
La valencia de este grupo es constante e igual a....
Las bases están formadas por átomos... y uno o mas... .
Las propiedades químicas de las bases incluyen su efecto sobre .... Al mismo tiempo, los indicadores adquieren color: tornasol - ....; fenolftaleína - ....; naranja de metilo - ....
Además, las bases reaccionan con.... .
Esta reacción se llama...
Los productos de esta reacción son... y …. .
Una reacción de intercambio es una reacción entre... sustancias, en las que intercambian sus... partes.
La reacción de neutralización es un caso especial de la reacción....
VII Reflexión
¿Qué aprendiste en la lección de hoy? ¿Hemos alcanzado las metas establecidas en la lección?
Tarea: § 33 No. 6, preparación para el trabajo práctico No. 6
Información adicional:¿Sabías que las mujeres de la antigua Rusia se lavaban el cabello con una solución de ceniza de abeto o ceniza de girasol? La solución de ceniza es jabonosa al tacto y se llama "lejía". Tal solución tiene un ambiente alcalino, como las sustancias que estudiamos. Ceniza en árabe es al-kali.
Los nombres históricos de los álcalis más importantes: hidróxido de sodio - sosa cáustica, hidróxido de potasio - potasa cáustica. Los álcalis se utilizan para fabricar vidrio y jabón.
Misterio:
Contiene metal y oxígeno,
Además de hidrógeno.
Y esta combinación
Llamar -….. (abajo)
leonid chueshkov
Por delante siempre está aquí "ceniza",
Y lo que queda atrás.
Ella pica y pica.
Y a primera vista es simple,
Y se llama - ... (ácido)
leonid chueshkov
Tipos de reacciones de neutralización. La reacción en sí implica la extinción de focos (microbios, ácidos y toxinas).
Reacción de neutralización en medicina.
La reacción de neutralización se utiliza en microbiología. Esto se basa en el hecho de que algunos compuestos pueden unirse a patógenos de diversas enfermedades o a sus metabolismos. Como resultado, los microorganismos se ven privados de la oportunidad de utilizar sus propiedades biológicas. Esto también incluye las reacciones de inhibición de los virus.La neutralización de toxinas ocurre de acuerdo con un principio similar. Como componente principal se utilizan diversas antitoxinas, que bloquean la acción de las toxinas, impidiendo que estas muestren sus propiedades.
Reacción de neutralización en química inorgánica.
Las reacciones de neutralización son uno de los fundamentos de lo inorgánico. La neutralización se refiere a un tipo de reacción de intercambio. La reacción produce sal y agua. Para la reacción se utilizan ácidos y bases. Las reacciones de neutralización son reversibles e irreversibles.reacciones irreversibles
La reversibilidad de la reacción depende del grado de disociación de los constituyentes. Si se utilizan dos compuestos fuertes, la reacción de neutralización no podrá volver a las sustancias originales. Esto se puede ver, por ejemplo, en la reacción de hidróxido de potasio con ácido nítrico:KOH + HNO3 – KNO3 + H2O;
La reacción de neutralización en un caso particular se convierte en una reacción de hidrólisis de sal.
En forma iónica, la reacción se ve así:
H(+) + OH(-) > H2O;
De esto podemos concluir que la reacción de un ácido fuerte con una base fuerte no puede ser reversible.
Reacciones reversibles
Si la reacción ocurre entre una base débil y un ácido fuerte, o entre un ácido débil y una base fuerte, o entre un ácido débil y una base débil, entonces este proceso es reversible.La reversibilidad ocurre como resultado de un desplazamiento hacia la derecha en el sistema de equilibrio. La reversibilidad de la reacción se puede ver cuando se usan como materiales de partida, por ejemplo, ácido cianhídrico, así como amoníaco.
Ácido débil y base fuerte:
HCN+KOH=KCN+H2O;
En forma iónica:
HCN+OH(-)=CN(-)+H2O.
Base débil y ácido fuerte:
HCl+NH3-H2O=Nh4Cl+H2O;
En forma iónica:
H(+)+NH3-H2O=NH4(+)+H2O.
Sal débil y base débil:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COONH4+H2O;
En forma iónica:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COO(-)+NH4(+)+H2O.
En las interacciones protolíticas consideradas hasta ahora (ionización de electrolitos débiles e hidrólisis de iones salinos), el agua era un componente obligatorio, cuyas moléculas, exhibiendo las propiedades de un anfolito, actuaban como dador o aceptor de un protón, asegurando la aparición de estas interacciones. Ahora considere la interacción directa de ácidos y bases entre sí, es decir reacciones de neutralización.
Una reacción de neutralización es una reacción protolítica entre un ácido y una base, que da como resultado la formación de sal y agua.
Dependiendo de la fuerza del ácido y la base involucrados, la reacción de neutralización puede ser prácticamente irreversible o reversible en diversos grados.
Cuando cualquier ácido fuerte interactúa con cualquier base fuerte (álcali), debido al hecho de que estos reactivos están completamente disociados en iones, la esencia de tal reacción, independientemente de la naturaleza de los reactivos, se expresa mediante la misma ecuación molecular iónica. :
En el proceso de neutralización de un ácido fuerte con un álcali, el pH del sistema cambia, lo que corresponde a la curva de neutralización que se muestra en la Fig. 8.1. La curva de neutralización en este caso se caracteriza por un salto de pH grande y brusco cerca del estado de equivalencia (Veq) - La mitad de este salto corresponde al punto de equivalencia, en el que [H + ] = [OH-] = = 1 10 - 7 mol / l, es decir, pH = 7.
Los rasgos característicos de la reacción de neutralización de un ácido fuerte con un álcali y viceversa son:
irreversibilidad;
exotermia ( H 0= -57,6 kJ/mol);
Muy alta velocidad, ya que solo interactúan los iones móviles H+ y OH-;
El salto de pH durante la neutralización es grande y abrupto;
Punto de equivalencia a pH = 7.
Estas características de la reacción de neutralización entre ácidos y bases fuertes aseguraron su amplio uso en la práctica analítica para la determinación cuantitativa de ácidos y bases en los objetos bajo estudio.
El caso más común de una reacción de neutralización es la interacción de ácidos y bases que difieren en fuerza. Considere la neutralización de un ácido débil HA con una base fuerte (álcali):
Dado que el HA y el H 2 0 son electrolitos débiles, el equilibrio protolítico se produce por la competencia por un protón entre las bases fuertes OH- y A- y, por tanto, serán características de esta reacción de neutralización las siguientes características:
reversibilidad;
El salto de pH durante la neutralización es pequeño y menos agudo (Fig. 8.2), y con una disminución en la fuerza del ácido, disminuye y se suaviza;
El punto de equivalencia está a pH > 7, ya que la reacción de hidrólisis del anión procede en el sistema con la formación de aniones OH-, cuantos más, más débil es el ácido;
VE KB), cuando se agrega 50% de álcali y [HA] = [A-], el valor de pH en el sistema es numéricamente igual al valor rk un este ácido débil.
La última posición se deriva de la ecuación: pH = rk un+lg ([A-]/[ENCENDIDO]), según el cual en [A - ] = [HA] pH = rk un(porque lg([A-]/[HA]) = 0). Esta circunstancia permite no sólo determinar el valor rk unácido débil, pero también resolver el problema inverso: por valor rk un determinar qué ácido débil está en el sistema.
Las reacciones de neutralización de bases de diferentes fuerzas con un ácido fuerte (Fig. 8.3) se caracterizan por características de procesos protolíticos de equilibrio similares a los dados anteriormente. Sin embargo, debe comprender y recordar que las siguientes características son características de la neutralización de bases débiles:
- 
el punto de equivalencia es a pH< 7 из-за протекающей параллельно реакции гидролиза по катиону с образованием катионов Н + ;
En estado de semi-neutralización (1/2 VE KB), cuando se agrega 50% de ácido y [B] = [BH + ], el valor de pH en el sistema es numéricamente igual al valor de pKa del ácido conjugado (BH +) de la base débil dada.
Por lo tanto, el estudio de la reacción de neutralización permite determinar no solo el contenido de ácidos y bases en el sistema, sino también el valor. rk un electrolitos débiles, incluidas las proteínas, así como sus puntos isoeléctricos.
Las reacciones ácido-base son reacciones de neutralización
reacción de neutralización La reacción de un ácido y una base para formar una sal y agua se llama.
Por ejemplo, cuando se agrega hidróxido de potasio al ácido clorhídrico, ocurre la siguiente reacción:
KOH + HCl \u003d KCL + H 2 O OH - + H +
La reacción de neutralización ocurre irreversiblemente solo cuando un ácido fuerte interactúa con una base fuerte, porque en este caso, el único electrolito débil en la mezcla de reacción es el producto de reacción, el agua. Si en este caso el ácido y la base se toman estrictamente en cantidades estequiométricas, entonces el ambiente en la solución salina resultante será neutral.
La reacción de neutralización procede de manera diferente con la participación de ácidos débiles (HNO 2, CH 3 COOH, H 2 SO 3) o bases débiles (NH 3 * H 2 O, Mg (OH) 2, Fe (OH) 2).
HNO2 + KOH ↔ KNO2 + H2O
HNO 2 + K + + OH - ↔ K + + NO - 2 + H 2 O
HNO2 + OH - ↔ NO2 - + H2O
De acuerdo con la ecuación de reacción ion-molecular reducida, se puede ver que en el sistema de reacción hay electrolitos débiles no solo entre los productos de reacción (H 2 O), sino también entre los materiales de partida (HNO 2), lo que indica la reversibilidad de la reacción Sin embargo, dado que el agua es el electrolito más débil, la reacción espontáneamente se desplaza fuertemente hacia la derecha, hacia la formación de sal.
Veamos algunos ejemplos.
Ejemplo 1 Elija entre los ácidos y bases enumerados: HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3, Ba (OH) 2, LiOH, Mn (OH) 2 - aquellos cuyas interacciones por pares corresponden a la reacción de neutralización que procede de acuerdo con la ecuación: H + + OH - \u003d H 2 O. escriba las ecuaciones moleculares de las posibles reacciones.
Responder. Este proceso corresponde a la interacción de un ácido fuerte con una base fuerte. Entre los compuestos enumerados, un ácido fuerte es HNO 3, las bases fuertes son Ba (OH) 2 y LiOH. Las ecuaciones para las posibles reacciones son las siguientes:
2HNO3 + Ba(OH)2 = Ba(NO3)2 + 2H2O
HNO 3 + LiOH \u003d LiNO 3 + H 2 O
Ejemplo 2 La solución contiene una mezcla de HCl y CH 3 COOH. ¿Qué reacciones y en qué secuencia ocurren cuando esta solución se neutraliza con hidróxido de potasio?
Responder. Los ácidos contenidos en la solución pertenecen a diferentes tipos de electrolitos: HCl es un electrolito fuerte, CH 3 COOH es débil. Debido a la supresión de la disociación de un electrolito débil por uno fuerte, la neutralización de estos ácidos con la adición gradual de álcali procede secuencialmente: primero, los iones OH - interactúan con los iones H + libres, es decir con un ácido fuerte, y luego las moléculas de ácido débil están involucradas en el proceso. Por lo tanto, la reacción ocurre primero con HCl y luego con 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 COOK + H 2 O CH 3 COOH + OH - \u003d CH 3 COO - + H 2 O
Ejemplo 3 Especificar la composición cualitativa y cuantitativa de la solución obtenida al agregar 3,36 g de KOH a 500 ml de solución de H 3 PO 4 con una concentración molar de 0,1 mol/l
Dado:
ϑ (p-ra H3RO4) = 500ml = 0.5l H 3 RO 4 con KOH se pueden formar tres sales diferentes.
c (H 3 RO 4) \u003d 0.1 mol / l Escribamos las ecuaciones para las reacciones de formación de cada uno de
m(KOH) = 3,36 g de posibles sales y tenga en cuenta la estequiométrica
M (KOH) \u003d 56 g / mol relación molar de reactivos:
¿La composición de la solución? 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
Determinemos las cantidades de reactivos de acuerdo con los datos del problema y su relación molar:
n (H 3 RO 4) \u003d c (H 3 RO 4) * ϑ (p-ra H3PO4) \u003d 0,1 mol / l * 0,5 l \u003d 0,05 mol
n (KOH) \u003d m (KOH) / M (KOH) \u003d 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
Comparando esta relación con las relaciones molares de los reactivos en posibles reacciones, concluimos que se forma una mezcla de KH 2 PO 4 y K 2 HPO 4 en la solución, ya que hay más álcali del que se requiere para formar la primera sal, pero menos de lo necesario para formar el siguiente.
De acuerdo con el exceso de KOH, de acuerdo con la primera ecuación, todo el ácido se convertirá en KH 2 RO 4, mientras que n (KH 2 RO 4) \u003d n (H 3 RO 4) \u003d 0.05 mol.
La cantidad de moles de KOH consumidos en esta reacción, n 1 (KOH) \u003d n (H 3 RO 4) \u003d 0.05 mol, 0.06 - 0.05 \u003d 0.01 (mol) permanecerá sin gastar. Esta cantidad de KOH interactuará con KN 2 RO 4 según la ecuación:
KN 2 RO 4 + KOH \u003d K 2 HRO 4 + H 2 O
Obviamente, 0.01 mol KOH transferirá 0.01 KN 2 RO 4 a 0.01 mol K 2 HPO 4, mientras que 0.05 - 0.01 \u003d 0.04 (mol) K 2 HRO 4 permanecerán en la solución.
Respuesta: 0,04 mol KH 2 RO 4 y 0,01 mol K 2 HPO 4
La interacción de un ácido y una base para formar una sal y agua se denomina reacción de neutralización. Típicamente, tales reacciones proceden con la liberación de calor.
descripción general
La esencia de la neutralización es que el ácido y la base, intercambiando partes activas, se neutralizan entre sí. Como resultado, se forman una nueva sustancia (sal) y un medio neutro (agua).
Un ejemplo simple y claro de una reacción de neutralización es la interacción del ácido clorhídrico y el hidróxido de sodio:
HCl + NaOH → NaCl + H2O.
Si sumerge un papel de tornasol en una solución de ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, se volverá púrpura, es decir, mostrará una reacción neutra (rojo - ácido, azul - alcalino).
Una solución de dos compuestos activos se convirtió en agua debido al intercambio de sodio y cloro, por lo que la ecuación iónica para esta reacción es la siguiente:
H ++ OH - → H 2 O.
Después de calentar la solución resultante, el agua se evaporará y la sal de mesa - NaCl permanecerá en el tubo de ensayo.
Arroz. 1. Formación de sal después de la evaporación.
En tales reacciones, el agua es un producto esencial.
Ejemplos
Las reacciones de neutralización pueden ocurrir entre ácidos y álcalis fuertes y débiles. Considere dos tipos de reacciones:
