- nét đặc trưng
- Chuẩn độ axit-bazơ
- Ví dụ
- Axit mạnh + bazơ mạnh
- Axit mạnh + bazơ yếu
- Axit yếu + bazơ mạnh
- Axit yếu + bazơ yếu
- Người giới thiệu
Một phản ứng trung hòa là một trong đó xảy ra giữa một axit và một loài cơ bản trong một cách định lượng. Nói chung, trong loại phản ứng này trong môi trường nước, nước và muối (dạng ion bao gồm cation không phải H + và anion không phải OH - hoặc O 2- ) được tạo ra theo phương trình sau: axit + bazơ → muối + nước.
Chất điện ly là những chất khi hòa tan trong nước tạo ra dung dịch cho phép dẫn điện, có tác động đến phản ứng trung hòa. Axit, bazơ và muối được coi là chất điện li.
Theo cách hiểu này, chất điện li mạnh là những chất điện li hoàn toàn thành ion khi chúng ở trong dung dịch, trong khi chất điện li yếu chỉ bị ion hóa một phần (chúng có khả năng dẫn điện thấp hơn; nghĩa là chúng không tốt. chất dẫn điện như chất điện li mạnh).
nét đặc trưng
Trước hết, cần nhấn mạnh rằng nếu bắt đầu phản ứng trung hòa với lượng axit và bazơ bằng nhau (tính theo mol) thì khi phản ứng kết thúc chỉ thu được một muối; nghĩa là không có lượng axit hoặc bazơ dư.
Ngoài ra, một tính chất rất quan trọng của phản ứng axit-bazơ là pH, cho biết mức độ axit hoặc bazơ của một dung dịch. Điều này được xác định bởi lượng ion H + có trong các dung dịch đo được.
Mặt khác, có một số khái niệm về tính axit và tính bazơ tùy thuộc vào các tham số được xem xét. Một khái niệm nổi bật là của Brønsted và Lowry, những người coi axit là loài có khả năng hiến tặng proton (H + ) và bazơ là loài có khả năng chấp nhận chúng.
Chuẩn độ axit-bazơ
Để nghiên cứu một cách chính xác và định lượng phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ, một kỹ thuật gọi là chuẩn độ axit - bazơ được áp dụng.
Chuẩn độ axit-bazơ bao gồm xác định nồng độ axit hoặc bazơ cần thiết để trung hòa một lượng bazơ hoặc axit nhất định có nồng độ đã biết.
Trong thực tế, một dung dịch chuẩn (đã biết chính xác nồng độ) phải được thêm dần vào dung dịch chưa biết nồng độ cho đến khi đạt đến điểm tương đương, nơi một trong hai loài đã hoàn toàn trung hòa với loài kia.
Điểm tương đương được phát hiện bằng sự thay đổi mạnh mẽ về màu sắc của chất chỉ thị đã được thêm vào dung dịch chưa biết nồng độ khi phản ứng hóa học giữa cả hai dung dịch đã hoàn thành.
Ví dụ, trong trường hợp trung hòa axit photphoric (H 3 PO 4 ) sẽ có điểm tương đương cho mỗi proton được giải phóng khỏi axit; nghĩa là, sẽ có ba điểm tương đương và ba sự thay đổi màu sắc sẽ được quan sát.
Sản phẩm của phản ứng trung hòa
Trong phản ứng của axit mạnh với bazơ mạnh, phản ứng trung hòa hoàn toàn của các chất xảy ra, như trong phản ứng giữa axit clohiđric và bari hiđroxit:
2HCl (aq) + Ba (OH) 2 (aq) → BaCl 2 (aq) + 2H 2 O (l)
Vì vậy, không có ion H + hoặc OH - dư được tạo ra , có nghĩa là pH của các dung dịch điện ly mạnh đã được trung hòa về bản chất có liên quan đến đặc tính axit của chất phản ứng của chúng.
Ngược lại, trong trường hợp trung hoà giữa chất điện li yếu và chất điện li mạnh (axit mạnh + bazơ yếu hoặc axit yếu + bazơ mạnh) thì thu được sự phân li từng phần của chất điện li yếu và xuất hiện hằng số phân li axit (K a ) hoặc của bazơ yếu (K b ), để xác định đặc tính axit hoặc bazơ của phản ứng thuần bằng cách tính pH.
Ví dụ, chúng ta có phản ứng giữa axit hydrocyanic và natri hydroxit:
HCN (aq) + NaOH (aq) → NaCN (aq) + H 2 O (l)
Trong phản ứng này, chất điện li yếu không ion hóa đáng kể trong dung dịch, vì vậy phương trình ion thuần được biểu diễn như sau:
HCN (aq) + OH - (aq) → CN - (aq) + H 2 O (l)
Điều này thu được sau khi viết phản ứng với các chất điện li mạnh ở dạng phân ly của chúng (Na + (aq) + OH - (aq) ở phía chất phản ứng, và Na + (aq) + CN - (aq) ở phía sản phẩm), trong đó chỉ có ion natri là bên ngoài.
Cuối cùng, trong trường hợp phản ứng giữa một axit yếu và một bazơ yếu, sự trung hòa nói trên không xảy ra. Điều này là do cả hai chất điện phân phân ly một phần, mà không tạo ra nước và muối như mong đợi.
Ví dụ
Axit mạnh + bazơ mạnh
Một ví dụ là phản ứng giữa axit sunfuric và kali hydroxit trong môi trường nước, theo phương trình sau:
H 2 SO 4 (aq) + 2KOH (aq) → K 2 SO 4 (aq) + 2H 2 O (l)
Có thể thấy cả axit và hiđroxit đều là chất điện li mạnh; do đó, chúng hoàn toàn ion hóa trong dung dịch. Độ pH của dung dịch này sẽ phụ thuộc vào chất điện ly mạnh mà nó chiếm tỷ lệ cao nhất.
Axit mạnh + bazơ yếu
Trung hòa axit nitric bằng amoniac tạo ra hợp chất amoni nitrat, như hình dưới đây:
HNO 3 (aq) + NH 3 (aq) → NH 4 NO 3 (aq)
Trong trường hợp này, nước tạo ra muối không được quan sát thấy, vì nó sẽ phải được biểu thị là:
HNO 3 (aq) + NH 4 + (aq) + OH - (aq) → NH 4 NO 3 (aq) + H 2 O (l)
Vì vậy có thể xem nước là sản phẩm phản ứng. Trong trường hợp này, dung dịch sẽ có độ pH về cơ bản có tính axit.
Axit yếu + bazơ mạnh
Phản ứng xảy ra giữa axit axetic và natri hiđroxit được biểu diễn dưới đây:
CH 3 COOH (aq) + NaOH (aq) → CH 3 COONa (aq) + H 2 O (l)
Vì axit axetic là chất điện ly yếu, nó phân ly một phần, tạo ra natri axetat và nước, dung dịch sẽ có pH cơ bản.
Axit yếu + bazơ yếu
Cuối cùng, và như đã đề cập ở trên, một bazơ yếu không thể trung hòa một axit yếu; ngược lại cũng không. Cả hai loại đều thủy phân trong dung dịch nước và độ pH của dung dịch sẽ phụ thuộc vào "độ mạnh" của axit và bazơ.
Người giới thiệu
- Wikipedia. (sf). Trung hòa (Hóa học). Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Hóa học, ấn bản thứ chín (McGraw-Hill).
- Raymond, KW (2009). Hóa học hữu cơ và sinh học đại cương. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Joesten, MD, Hogg, JL và Castellion, ME (2006). Thế giới của Hóa học: Những điều cần thiết. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Clugston, M. và Flemming, R. (2000). Hóa học nâng cao. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Reger, DL, Goode, SR và Ball, DW (2009). Hóa học: Nguyên tắc và Thực hành. Đã khôi phục từ books.google.co.ve