Kas ir neitralizācija ķīmijā. Kas ir neitralizācijas reakcija. Ārējās neitralizācijas izpausmes
Nodarbības tēma: "Neitralizācijas reakcija kā apmaiņas reakcijas piemērs"
Nodarbības mērķis: veidot priekšstatu par neitralizācijas reakciju kā konkrētu apmaiņas reakcijas gadījumu.
Uzdevumi:
Radīt apstākļus ideju attīstībai par neitralizācijas reakciju kā konkrētu apmaiņas reakcijas gadījumu;
Paplašināt studentu zināšanas par skābju un bāzu īpašībām;
Turpināt attīstīt ķīmisko reakciju vienādojumu sastādīšanas prasmes;
Izkopt novērošanu un uzmanību demonstrācijas eksperimenta laikā.
Nodarbības veids : kombinēts
Iekārtas un reaģenti : sālsskābe, nātrija hidroksīda šķīdumi, vara (II) hidroksīds, fenolftaleīns, mēģenes.
Nodarbību laikā
Laika organizēšana.
Puiši, turpināsim savu ceļojumu pa valsti, ko sauc par Ķīmiju. Pēdējā nodarbībā iepazināmies ar pilsētu ar nosaukumu Fondi un tās iedzīvotājiem. Šīs pilsētas galvenie iedzīvotāji ir pamati. Definējiet terminu "pamats". Nu, tagad pārbaudīsim, kā jūs paveicāt mājasdarbu.
Mājas darbu pārbaude.
№ 7, 8.
Zināšanu aptaujāšana un tālāka papildināšana.
Kādas neorganisko vielu klases jūs zināt?
Definējiet terminus "oksīdi", "skābes", "sāļi".
Ar kādām vielām reaģē ūdens?
Kādas vielas veidojas, ūdenim reaģējot ar bāziskajiem un skābajiem oksīdiem?
Kā pierādīt, ka skābe veidojas ūdens mijiedarbības rezultātā ar skābu oksīdu?
Kas ir rādītāji?
Par kādu rādītāju tu runā?
No sārma esmu dzeltens kā drudzī,
Es nosarku no skābēm, kā no kauna.
Un es meklēju taupošu mitrumu
Tā trešdiena nevarēja mani sagrābt.
(metiloranžs)
Nokļūšana skābē viņam ir neveiksme,
Bet viņš izturēs bez nopūtas un raudāšanas.
Bet tāda blondīne sārmos
Sāksies nevis dzīve, bet cietās avenes.
(Fenolftaleīns.)
Kādus citus rādītājus jūs zināt?
Definējiet terminus "skābais oksīds", "bāziskais oksīds".
Kādās grupās bāzes tiek iedalītas?
Kādā krāsā ir fenolftaleīns, metiloranžs, lakmuss sārma šķīdumā?
Jauna materiāla apgūšana.
Jūs jau zināt, ka sārmi ir šķīstošās bāzes, strādājot ar tiem, jāievēro īpaši drošas uzvedības noteikumi, jo tiem ir kodīga iedarbība uz mūsu ādu. Bet tos var "neitralizēt", pievienojot tiem skābes šķīdumu - neitralizēt. Un šodienas nodarbības tēma: "Neitralizācijas reakcija kā apmaiņas reakcijas piemērs" (tēmas ierakstīšana uz tāfeles un piezīmju grāmatiņā).
Šodienas nodarbības mērķis: veidot priekšstatu par neitralizācijas reakciju; iemācīties rakstīt neitralizācijas reakciju vienādojumus.
Atcerēsimies, kāda veida ķīmiskās reakcijas jūs jau zināt. Definējiet reakcijas datu veidu
Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 + O 2
Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2
Definējiet šāda veida reakcijas.
Jūs arī jau zināt, ka, ja sārmam pievieno fenolftaleīnu, šķīdums kļūs sārtināts. Bet, ja šim šķīdumam pievieno skābi, krāsa pazūd (dem. mijiedarbībaNaOHunHCl). Šī ir neitralizācijas reakcija.
Uzrakstiet uz tāfeles vienādojumu:NaOH + HCl=NaCl+H 2 O
Rezultāts ir sāls un ūdens.
Mēģināsim visi kopā definēt neitralizācijas reakciju.
Neitralizācijas reakcija nepieder nevienam no līdz šim zināmajiem reakciju veidiem. Tā ir apmaiņas reakcija. Apmaiņas reakcijas vispārīgā shēma: AB + CD = AD + CB
Tas ir, tā ir reakcija starp sarežģītām vielām, kuras laikā tās apmainās ar savām sastāvdaļām.
Un kas zina, kāda skābe ir mūsu kuņģī? Kāpēc, jūsuprāt, pret grēmām, ja pie rokas nav tabletes, ieteicams iedzert nedaudz sodas šķīduma?
Fakts ir tāds, ka arī sodas šķīdumam ir sārmaina vide, un, dzerot šo šķīdumu, notiek neitralizācijas reakcija. Sodas šķīdums neitralizē mūsu kuņģī atrodamo sālsskābi.
Vai jūs domājat, ka nešķīstošās bāzes reaģē ar skābēm? (Students atbild). Dem. Cu(OH) mijiedarbība 2 un HCl .
Uzrakstiet uz tāfeles vienādojumu:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Noenkurošanās
Pievienojiet šādus reakciju vienādojumus:
a) KOH+H 2 SO 4 = …;
b) Fe(OH) 2 + HCl=…;
iekšā) Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 =…. .
Kādas sākotnējās vielas ir jāņem, lai neitralizācijas reakcijā iegūtu šādus sāļus:Ca( NĒ 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Dotās vielas:HCl; H 2 SO 4 ; Fe( Ak) 3 . Uzrakstiet vienādojumus visām iespējamām neitralizācijas reakcijām starp tām.
Fiziskā audzināšana: Skolotājs parāda vielas, un skolēniem jānosaka, kurai vielu klasei viela pieder, un jāveic šādas darbības: oksīds - rokas uz augšu, sāls - piecelties, skābe - rokas uz sāniem, bāzes - neko nedarīt.
Vispārināšana
Aizpildiet piedāvāto shēmu
Galvenās neorganisko vielu klases
SO 2 ; Na 2 Ak? ? ?
H 2 SO 4 ; HCl NaOH; Ca(OH) 2 CaCl 2; Na 2 SO 4
2. Pabeidziet tālāk norādītos teikumus:
OH atomu grupu sauc...
Šīs grupas valence ir nemainīga un vienāda ar ....
Bāzes sastāv no atomiem.... un viens vai vairāki... .
Bāzu ķīmiskās īpašības ietver to ietekmi uz .... Tajā pašā laikā indikatori iegūst krāsu: lakmuss - ....; fenolftaleīns - ....; metiloranžs - ....
Turklāt bāzes reaģē ar .... .
Šo reakciju sauc...
Šīs reakcijas produkti ir... un …. .
Apmaiņas reakcija ir reakcija starp... vielas, kurās viņi apmaina savas ... daļas.
Neitralizācijas reakcija ir īpašs reakcijas gadījums ....
VII Atspulgs
Ko jūs iemācījāties šodienas nodarbībā? Vai esam sasnieguši nodarbībā izvirzītos mērķus?
Mājasdarbs: § 33 Nr.6, sagatavot praktiskajam darbam Nr.6
Papildus informācija:Vai zinājāt, ka Senās Krievijas sievietes mazgāja matus ar egļu pelnu vai saulespuķu pelnu šķīdumu? Pelnu šķīdums uz tausti ir ziepjš un tiek saukts par "sārmu". Šādam šķīdumam ir sārmaina vide, tāpat kā vielām, kuras mēs pētām. Pelni arābu valodā ir al-kali.
Svarīgāko sārmu vēsturiskie nosaukumi: nātrija hidroksīds - kaustiskā soda, kālija hidroksīds - kaustiskais potašs. Sārmus izmanto stikla un ziepju pagatavošanai.
Noslēpums:
Tas satur metālu un skābekli,
Plus ūdeņradis.
Un šī kombinācija
Zvanīt -….. (apakšā)
Leonīds Čueškovs
Priekšā vienmēr ir "pelni",
Un kas paliek aiz muguras.
Viņa dzeļ un dzeļ.
Un no pirmā acu uzmetiena tas ir vienkārši,
Un to sauc - ... (skābe)
Leonīds Čueškovs
Neitralizācijas reakciju veidi. Pati reakcija ietver perēkļu (mikrobi, skābju un toksīnu) dzēšanu.
Neitralizācijas reakcija medicīnā
Neitralizācijas reakciju izmanto mikrobioloģijā. Tas ir balstīts uz faktu, ka daži savienojumi spēj saistīt dažādu slimību patogēnus vai to metabolismu. Tā rezultātā mikroorganismiem tiek liegta iespēja izmantot savas bioloģiskās īpašības. Tas ietver arī vīrusu inhibīcijas reakcijas.Toksīnu neitralizācija notiek pēc līdzīga principa. Kā galvenā sastāvdaļa tiek izmantoti dažādi antitoksīni, kas bloķē toksīnu darbību, neļaujot tiem izpaust savas īpašības.
Neitralizācijas reakcija neorganiskajā ķīmijā
Neitralizācijas reakcijas ir viens no neorganiskās vielas pamatiem. Neitralizācija attiecas uz apmaiņas reakcijas veidu. Reakcijā rodas sāls un ūdens. Reakcijā tiek izmantotas skābes un bāzes. Neitralizācijas reakcijas ir atgriezeniskas un neatgriezeniskas.neatgriezeniskas reakcijas
Reakcijas atgriezeniskums ir atkarīgs no sastāvdaļu disociācijas pakāpes. Ja tiek izmantoti divi spēcīgi savienojumi, neitralizācijas reakcija nespēs atgriezties pie sākotnējām vielām. To var redzēt, piemēram, kālija hidroksīda reakcijā ar slāpekļskābi:KOH + HNO3 – KNO3 + H2O;
Neitralizācijas reakcija konkrētā gadījumā pārvēršas par sāls hidrolīzes reakciju.
Jonu formā reakcija izskatās šādi:
H(+) + OH(-) > H2O;
No tā mēs varam secināt, ka spēcīgas skābes reakcija ar spēcīgu bāzi nevar būt atgriezeniska.
Atgriezeniskas reakcijas
Ja reakcija notiek starp vāju bāzi un stipru skābi vai vāju skābi un stipru bāzi, vai starp vāju skābi un vāju bāzi, tad šis process ir atgriezenisks.Atgriezeniskums rodas līdzsvara sistēmas nobīdes pa labi rezultātā. Reakcijas atgriezeniskumu var redzēt, ja par izejvielām izmanto, piemēram, ciānūdeņražskābi, kā arī amonjaku.
Vāja skābe un spēcīga bāze:
HCN+KOH=KCN+H2O;
Jonu formā:
HCN+OH(-)=CN(-)+H2O.
Vāja bāze un stipra skābe:
HCl+NH3-H2O=Nh4Cl+H2O;
Jonu formā:
H(+)+NH3-H2O=NH4(+)+H2O.
Vājš sāls un vāja bāze:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COONH4+H2O;
Jonu formā:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COO(-)+NH4(+)+H2O.
Līdz šim aplūkotajās protolītiskajās mijiedarbībās (vāju elektrolītu jonizācija un sāļu jonu hidrolīze) obligāta sastāvdaļa bija ūdens, kura molekulas, kurām piemīt amfolīta īpašības, darbojās vai nu kā protona donors, vai akceptors, nodrošinot akceptoru. šo mijiedarbību rašanās. Tagad apsveriet skābju un bāzu tiešo mijiedarbību savā starpā, t.i. neitralizācijas reakcijas.
Neitralizācijas reakcija ir protolītiska reakcija starp skābi un bāzi, kuras rezultātā veidojas sāls un ūdens.
Atkarībā no iesaistītās skābes un bāzes stipruma neitralizācijas reakcija var būt praktiski neatgriezeniska vai atgriezeniska dažādās pakāpēs.
Ja kāda spēcīga skābe mijiedarbojas ar jebkuru spēcīgu bāzi (sārmu), tāpēc, ka šie reaģenti pilnībā sadalās jonos, šādas reakcijas būtība neatkarīgi no reaģentu veida tiek izteikta ar vienu un to pašu molekulāri jonu vienādojumu. :
Spēcīgas skābes neitralizācijas procesā ar sārmu mainās sistēmas pH, kas atbilst neitralizācijas līknei, kas parādīta attēlā. 8.1. Neitralizācijas līkni šajā gadījumā raksturo liels un straujš pH lēciens tuvu ekvivalences stāvoklim (Veq) - Šī lēciena vidus atbilst ekvivalences punktam, kurā [H + ] = [OH-] = = 1 10 - 7 mol/l, t.i., pH = 7.
Spēcīgas skābes neitralizācijas reakcijas ar sārmu un otrādi raksturīgās pazīmes ir:
neatgriezeniskums;
eksotermiskums ( H 0= -57,6 kJ/mol);
Ļoti liels ātrums, jo mijiedarbojas tikai mobilie joni H + un OH-;
PH lēciens neitralizācijas laikā ir liels un pēkšņs;
Ekvivalences punkts pie pH = 7.
Šīs neitralizācijas reakcijas starp stiprajām skābēm un bāzēm īpatnības nodrošināja tās plašu izmantošanu analītiskajā praksē skābju un bāzu kvantitatīvai noteikšanai pētāmajos objektos.
Visizplatītākais neitralizācijas reakcijas gadījums ir skābju un bāzu mijiedarbība, kas atšķiras pēc stiprības. Apsveriet vājas skābes HA neitralizāciju ar spēcīgu bāzi (sārmu):
Tā kā HA un H 2 0 ir vāji elektrolīti, protolītiskais līdzsvars notiek konkurences dēļ par protonu starp spēcīgajām bāzēm OH- un A-, un tāpēc šai neitralizācijas reakcijai būs raksturīgas šādas pazīmes:
atgriezeniskums;
PH lēciens neitralizācijas laikā ir neliels un mazāk ass (8.2. att.), un, samazinoties skābes stiprumam, tas samazinās un izlīdzinās;
Ekvivalences punkts ir pie pH > 7, jo sistēmā notiek anjona hidrolīzes reakcija, veidojot OH-anjonus, no kuriem vairāk, jo vājāka skābe;
V E KB), ja pievieno 50% sārmu un [HA] = [A-], pH vērtība sistēmā ir skaitliski vienāda ar vērtību RK ašī vājā skābe.
Pēdējā pozīcija izriet no vienādojuma: pH = RK a+lg ([A-]/[ON]), saskaņā ar kuru pie [A - ] = [HA] pH = RK a(jo lg([A-]/[HA]) = 0). Šis apstāklis ļauj ne tikai noteikt vērtību RK a vāja skābe, bet arī atrisiniet apgriezto problēmu: pēc vērtības RK a noteikt, kura vājā skābe ir sistēmā.
Dažādu stiprumu bāzu neitralizācijas reakcijas ar stipru skābi (8.3. att.) raksturo līdzsvara protolītisko procesu pazīmes, kas līdzīgas iepriekš dotajām. Tomēr jums ir jāsaprot un jāatceras, ka vāju bāzu neitralizēšanai ir raksturīgas šādas īpašības:
- 
ekvivalences punkts ir pie pH< 7 из-за протекающей параллельно реакции гидролиза по катиону с образованием катионов Н + ;
Daļēji neitralizētā stāvoklī (1/2 V E KB), pievienojot 50% skābes un [B] = [BH + ], pH vērtība sistēmā ir skaitliski vienāda ar dotās vājās bāzes (BH +) konjugētās skābes pKa vērtību.
Tādējādi neitralizācijas reakcijas izpēte ļauj noteikt ne tikai skābju un bāzu saturu sistēmā, bet arī vērtību RK a vāji elektrolīti, tostarp olbaltumvielas, kā arī to izoelektriskie punkti.
Skābju-bāzes reakcijas ir neitralizācijas reakcijas
Neitralizācijas reakcija Tiek saukta skābes un bāzes reakcija, veidojot sāli un ūdeni.
Piemēram, ja sālsskābei pievieno kālija hidroksīdu, notiek šāda reakcija:
KOH + HCl \u003d KCL + H 2 O OH - + H +
Neitralizācijas reakcija notiek neatgriezeniski tikai tad, ja spēcīga skābe mijiedarbojas ar spēcīgu bāzi, jo šajā gadījumā vienīgais vājais elektrolīts reakcijas maisījumā ir reakcijas produkts, ūdens. Ja šajā gadījumā skābi un bāzi ņem stingri stehiometriskos daudzumos, tad iegūtajā sāls šķīdumā vide būs neitrāla.
Neitralizācijas reakcija norit atšķirīgi, piedaloties vājām skābēm (HNO 2, CH 3 COOH, H 2 SO 3) vai vājām bāzēm (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
Pēc reducētā jonu-molekulārās reakcijas vienādojuma redzams, ka reakcijas sistēmā ir vāji elektrolīti ne tikai starp reakcijas produktiem (H 2 O), bet arī starp izejmateriāliem (HNO 2), kas liecina par atgriezeniskumu. no reakcijas. Tomēr, tā kā tieši ūdens ir vājākais elektrolīts, reakcija spontāni tiek spēcīgi novirzīta pa labi, sāls veidošanās virzienā.
Apskatīsim dažus piemērus.
1. piemērs Izvēlieties no uzskaitītajām skābēm un bāzēm: HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3, Ba (OH) 2, LiOH, Mn (OH) 2 - tās, kuru pāru mijiedarbība atbilst neitralizācijas reakcijai, kas norit saskaņā ar vienādojumu: H + + OH - \u003d H 2 O. uzrakstiet iespējamo reakciju molekulāros vienādojumus.
Atbilde.Šis process atbilst spēcīgas skābes mijiedarbībai ar spēcīgu bāzi. No uzskaitītajiem savienojumiem spēcīga skābe ir HNO 3, spēcīgas bāzes ir Ba (OH) 2 un LiOH. Iespējamo reakciju vienādojumi ir šādi:
2HNO 3 + Ba(OH) 2 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
HNO 3 + LiOH \u003d LiNO 3 + H 2 O
2. piemērsŠķīdums satur HCl un CH 3 COOH maisījumu. Kādas reakcijas un kādā secībā notiek, ja šo šķīdumu neitralizē ar kālija hidroksīdu?
Atbilde.Šķīdumā esošās skābes pieder pie dažādiem elektrolītu veidiem: HCl ir spēcīgs elektrolīts, CH 3 COOH ir vājš. Tā kā vāja elektrolīta disociācija tiek nomākta ar spēcīgu, šo skābju neitralizācija ar pakāpenisku sārmu pievienošanu notiek secīgi: pirmkārt, OH - joni mijiedarbojas ar brīvajiem H + joniem, t.i. ar spēcīgu skābi, un tad procesā tiek iesaistītas vājas skābes molekulas. Tādējādi reakcija vispirms notiek ar HCl un pēc tam ar CH3COOH:
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
3. piemērs Norādiet šķīduma kvalitatīvo un kvantitatīvo sastāvu, kas iegūts, pievienojot 3,36 g KOH 500 ml H 3 PO 4 šķīduma ar molāro koncentrāciju 0,1 mol/l.
Ņemot vērā:
ϑ (p-ra H3RO4) = 500ml = 0,5l H 3 RO 4 ar KOH var veidot trīs dažādus sāļus.
c (H 3 RO 4) \u003d 0,1 mol / l Uzrakstīsim vienādojumus katras no veidošanās reakcijām
m(KOH) = 3,36 g iespējamo sāļu un ņemiet vērā stehiometrisko
M (KOH) \u003d 56 g / mol reaģentu molārā attiecība:
Šķīduma sastāvs? 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 + 2 KOH \u003d K 2 HRO 4 + 2H 2 O 1: 2
H 3 RO 4 + 3 KOH \u003d K 3 RO 4 + 3 H 2 O
Nosakīsim reaģentu daudzumus pēc problēmas datiem un to molāro attiecību:
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
Salīdzinot šo attiecību ar reaģentu molārajām attiecībām iespējamās reakcijās, secinām, ka šķīdumā veidojas KH 2 PO 4 un K 2 HPO 4 maisījums, jo sārmu ir vairāk nekā nepieciešams pirmā sāls veidošanai, bet mazāk nekā nepieciešams, lai izveidotu nākamo.
Saskaņā ar KOH pārpalikumu saskaņā ar pirmo vienādojumu visa skābe pārvērtīsies par KH 2 RO 4, savukārt n (KH 2 RO 4) \u003d n (H 3 RO 4) \u003d 0,05 mol.
Šajā reakcijā patērēto KOH molu skaits n 1 (KOH) \u003d n (H 3 RO 4) \u003d 0,05 mol, 0,06 - 0,05 \u003d 0,01 (mol) paliks neizlietots. Šis KOH daudzums mijiedarbosies ar KN 2 RO 4 saskaņā ar vienādojumu:
KN 2 RO 4 + KOH \u003d K 2 HRO 4 + H 2 O
Acīmredzot 0,01 mols KOH pārnes 0,01 KN 2 RO 4 uz 0,01 molu K 2 HPO 4, savukārt 0,05 - 0,01 \u003d 0,04 (mol) K 2 HRO 4 paliks šķīdumā.
Atbilde: 0,04 mol KH 2 RO 4 un 0,01 mol K 2 HPO 4
Skābes un bāzes mijiedarbību, veidojot sāli un ūdeni, sauc par neitralizācijas reakciju. Parasti šādas reakcijas notiek ar siltuma izdalīšanos.
vispārīgs apraksts
Neitralizācijas būtība ir tāda, ka skābe un bāze, apmainoties ar aktīvajām daļām, neitralizē viena otru. Tā rezultātā veidojas jauna viela (sāls) un neitrāla vide (ūdens).
Vienkāršs un skaidrs neitralizācijas reakcijas piemērs ir sālsskābes un nātrija hidroksīda mijiedarbība:
HCl + NaOH → NaCl + H 2 O.
Ja lakmusa papīru iegremdē sālsskābes un nātrija hidroksīda šķīdumā, tad tas kļūs purpursarkans, t.i. parādīs neitrālu reakciju (sarkans - skābs, zils - sārmains).
Divu aktīvo savienojumu šķīdums nātrija un hlora apmaiņas dēļ pārvērtās ūdenī, tāpēc šīs reakcijas jonu vienādojums ir šāds:
H + + OH - → H 2 O.
Pēc iegūtā šķīduma karsēšanas ūdens iztvaikos, un galda sāls - NaCl paliks mēģenē.
Rīsi. 1. Sāls veidošanās pēc iztvaicēšanas.
Šādās reakcijās ūdens ir būtisks produkts.
Piemēri
Neitralizācijas reakcijas var notikt starp stiprām un vājām skābēm un sārmiem. Apsveriet divu veidu reakcijas:
