Mida nimetatakse neutraliseerimisreaktsiooniks. Neutraliseerimisreaktsioon, meetodi olemus ja praktiline rakendus

2. lehekülg

Neutraliseerimisreaktsioonid, mis hõlmavad nõrka hapet või nõrka alust, ei kulge täielikult, vaid kuni tasakaalu saavutamiseni.

Neutraliseerimisreaktsioonid on eksotermilised protsessid (Н ОН-Н2О 57 3 kJ), seetõttu on soolade hüdrolüüs endotermiline.

Neutraliseerimisreaktsioonid on eksotermilised protsessid (H OH - H2O 57 3 kJ), seetõttu on soolade hüdrolüüs endotermiline.

Neutraliseerimisreaktsioon on keemiline reaktsioon happe omadustega aine ja aluse omadustega aine vahel, mille tulemusena kaovad mõlemale ühendile iseloomulikud omadused. Kõige tüüpilisem neutraliseerimisreaktsioon vesilahustes toimub hüdraatunud vesinikuioonide ja hüdroksüülioonide vahel, mis sisalduvad vastavalt tugevates hapetes ja alustes: H OH-H2O.

Neutraliseerimisreaktsioon kulgeb mitte ainult vesilahustes, vaid ka mittevesilahustes. Mittevesilahusti keemiline olemus mõjutab ioonide olekut lahuses ja dissotsiatsiooniastet. Sama aine võib ühes lahustis olla sool, teises hape ja kolmandas alus.

Neutraliseerimisreaktsiooniga kaasneb soojuse eraldumine; seetõttu on Beckmanni termomeeter eelnevalt seatud nii, et katse alguses on termomeetri kapillaaris elavhõbe skaala põhjas. Pärast kalorimeetri kokkupanemist määratakse selle konstant (vt eelmist tööd), sisestades kalorimeetri kaane sisse tühja ampulli.

Neutraliseerimisreaktsioonid kulgevad soojuse vabanemisega. Lahjendatud hapete ja aluste segamisel eralduvat soojushulka on aga katsudes raske hinnata. Kontsentreeritud happeid ja aluseid ei tohi kunagi omavahel segada. See segu muutub nii kuumaks, et hakkab keema ja pritsib ägedalt.

Neutraliseerimisreaktsioonid mängivad ketramisel otsustavat rolli, kuna need määravad ette sadestumise kineetika ja tekkiva hõõgniidi struktuuri. Lisaks lähevad neutraliseerimisreaktsiooni tulemusena mitmed tooted ebastabiilsesse vormi ja lagunevad.

Nafteenhapete ja fenoolide leeliseline neutraliseerimisreaktsioon on pöörduv. Naftenaadid ja fenolaadid hüdrolüüsitakse vee juuresolekul, moodustades algproduktid. Hüdrolüüsi aste sõltub protsessi tingimustest. See suureneb koos temperatuuri tõusuga ja väheneb leeliselahuse kontsentratsiooni suurenemisega. Leeliselist puhastamist on soovitatav läbi viia madalatel temperatuuridel, kasutades kontsentreeritud lahuseid.

Vesilahustes toimuvad neutraliseerimisreaktsioonid on sarnased mittevesikeskkonnas toimuvatele.

Neutraliseerimisreaktsioon on ioonivahetusreaktsioon ja toimub koheselt. Seevastu esterdamisreaktsioon ei ole ioonivahetus ja kulgeb aeglasemalt. Nii etülaadi moodustumise reaktsioon kui ka esterdamisreaktsioon on pöörduvad ja seetõttu piiratud tasakaaluseisundiga.

Neutraliseerimisreaktsioonidega (happe ja aluse interaktsiooni protsess) kaasneb termiline efekt. Tulemuseks on sool ja vesi. Neutraliseerimisreaktsioonid on pöördumatud ainult siis, kui tugevad happed neutraliseeritakse tugevate alustega.

näiteks:

K + + OH - + H + + Cl - = K + + Cl - + H 2 O

Selliste reaktsioonide pöördumatus on tingitud asjaolust, et tekkivates süsteemides on ainsaks ja väga vähesel määral dissotsieerunud ühendiks vesi. Võrrandi ioonsel kujul on sel juhul vorm

H + + OH - \u003d H2O

Erandiks on sellised reaktsioonid, millega kaasneb lisaks veele raskesti lahustuva ühendi moodustumine, näiteks:

Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- \u003d  BaSO 4 + 2H 2 O

Samas, kui reaktsioonis osalevad rangelt samaväärsed kogused tugevat hapet ja tugevat leelist, siis jäävad H + ja OH - ioonide kontsentratsioonid samaks, mis vees, s.t. keskkond muutub neutraalseks. On kindlaks tehtud, et ühe ekvivalendi tugevat hapet (leelist) neutraliseerides ühe ekvivalendi tugeva leelise (happega) eraldub alati 57,22 kJ (13,7 kcal). Näiteks:

NaOH + Hcl - \u003d NaCl + H 2 O, H \u003d - 13,7 kcal

Seda seetõttu, et tugeva happe (leelise) neutraliseerimise reaktsiooniga tugeva leelise (happega) kaasneb alati vee moodustumine ja ühe mooli vee moodustumise soojus ioonidest on 57,22 kJ (13,7 kcal). .

Nõrga happe (leelise) neutraliseerimisel tugeva leelise (happega) eraldub soojust rohkem või vähem kui 57,22 kJ (13,7 kcal) (tabeli I lisa).

Näited teist tüüpi neutraliseerimisreaktsioonidest

nõrk hape tugev alus:

CH 3 COOH + KOH  CH 3 COOK + H 2 O

CH 3 COOH + OH -  CH 3 COO - + H 2 O

nõrk alus tugeva happega:

NH 4 OH + HNO 3  NH 4 NO 3 + H 2 O

NH 4 OH + H +  NH 4 + + H 2 O

3) nõrk alus nõrga happega:

NH 4 OH + CH 3 COOH  CH 3 COOHNH 4 + H 2 O

NH 4 OH + CH 3 COOH  NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O

Saadud süsteemides nihkub tasakaal tugevalt paremale, s.t. vee moodustumise suunas, kuid mitte täielikult, kuna neis sisalduv vesi ei ole ainus halvasti dissotsieerunud aine.

Rangelt samaväärsete koguste korral on esimene süsteem kergelt leeliseline, teine - kergelt happeline ja kolmas - neutraalne reaktsioon. Viimasel juhul ei tähenda süsteemi neutraalsus, et see reaktsioon kulgeb pöördumatult, vaid on NH 4 OH ja äädikhappe dissotsiatsioonikonstantide võrdsuse tagajärg.

Harjutus

Kogemus 1.

Väävelhappe neutraliseerimine seebikiviga kahes etapis.

1) mõõta kalorimeetrisse 50 ml ühemolaarset väävelhappe H 2 S0 4 lahust;

2) mõõdab kalorimeetris happelahuse temperatuuri t 1;

3) kiiresti (ja ilma kadudeta) valada anumast happesse 25 ml leeliselise NaOH kahemolaarset lahust ja segada ettevaatlikult saadud happesoola NaHS0 4 lahus (maht V1);

4) määrab lahuse temperatuuri t 2 pärast reaktsiooni, mis kulgeb vastavalt võrrandile:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d NaHSO 4 + H 2 O H 1 \u003d? (üks)

kus H 1 - reaktsioonisoojus;

5) määrake saadud lahuse temperatuuride erinevus t 1 \u003d t 2 - t 1 ja ruumala V 1;

6) saadud NaHSO 4 lahusele lisada kiiresti ülejäänud 25 ml leeliselahust, segada ja määrata lahuse temperatuur t 3 . Sel juhul muundatakse happesool keskmiseks soolaks järgmise reaktsiooniga:

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O H 2 =? (2)

kus H 2 - reaktsioonisoojus;

7) määrake saadud lahuse temperatuuride erinevus t 2 \u003d t 3 - t 2 ja ruumala V 2;

8) sisestage katse tulemused tabelisse. üks;

Tabel 1

________________________________________________________________

| 50 | 25 | t 1 | 1.09(V1) | 5.02(V1) | H 1 |

| | 25 | t2 | 1.12(v2) | 6.28(V) | H 2 |

|________________________________________________________________|

Kogemus 2.

Väävelhappe neutraliseerimine seebikiviga ühes etapis.

Tehke katse järgmises järjekorras:

1) mõõta kalorimeetrisse 50 ml ühemolaarset väävelhappe H 2 S0 4 lahust;

2) mõõdab kalorimeetris happelahuse temperatuuri t 4;

3) kiiresti (ja ilma kadudeta) valada anumast happesse 50 ml kahemoolilist leeliselist NaOH lahust ja segada saadud keskmise soola Na 2 S0 4 lahus ettevaatlikult;

4) määrab neutraliseerimisreaktsiooni täieliku lahuse temperatuuri t 5,

H 2 SO 4 + 2 NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2 H 2 O: H 3 (3)

kus H 3 - reaktsioonisoojus;

5) määrata temperatuuride erinevus t 3 \u003d t 5 - t 4 ja saadud lahuse maht V 3;

6) sisestage katse tulemused tabelisse. 2;

tabel 2 ___

_____________________________________________________________

|________________________________________________________________|

| 50 | 50 | t 3 | 1.12 | C3 = 6,28 | H 3 |

|________________________________________________________________|

9) arvutage neutraliseerimisreaktsiooni entalpia (H 1, H 2,H 3) valemiga:

10) arvutab neutraliseerimisreaktsiooni summaarse soojuse H 1 + H 2;

11) võrdleb reaktsiooni kogusoojuse H 1 + H 2 väärtust väärtusega H 3 ja teeb vastavad järeldused;

12) arvutab reaktsioonisoojuse määramise absoluutsed ja suhtelised vead (3);

13) kirjutage reaktsioonivõrrand (1, 2 ja 3) termokeemiliste võrrandite kujul.

Töö tulemused

Teeme katse väävelhappe neutraliseerimiseks seebikiviga kahes etapis

Tabel1

Teeme katse väävelhappe neutraliseerimiseks seebikiviga ühes etapis

vastavalt ülalkirjeldatud skeemile ja mõõtmistulemused kantakse tabelisse.

Tabel 2

Arvutage neutraliseerimisreaktsiooni entalpia (H 1, H 2,H 3) järgmise valemi abil:

H = V * d * C * t * 10 * 0,001,

kus H on vastav reaktsioonisoojus; V on saadud soolalahuse maht, ml; d on selle lahuse tihedus, g/cm 3; C - lahuse erisoojusmaht, J (kcal); t - vastav erinevus vaadeldud temperatuuride vahel enne reaktsiooni ja pärast reaktsiooni, °C; 10 on reaktsioonisoojuse teisendustegur happe neutraliseerimiseks võetud ekvivalendi kohta; 0,001 - teisendustegur, kJ (kcal);

H 1 \u003d 75 * 1,09 * 5,02 *  * 10 * 0,001 \u003d 40,92 kJ

H 2 \u003d 100 * 1,12 * 6,28 *  * 10 * 0,001 \u003d 19,06 kJ

H 3 = 100 * 1,12 * 6,28 *  * 10 * 0,001 \u003d 60,77 kJ

Arvutame neutraliseerimisreaktsiooni kogusoojuse H 1 + H 2:

H 1 H 2 = 59,98 kJ

Võrreldes reaktsiooni kogusoojuse H 1 + H 2 väärtust väärtusega H 3, näeme, et need on peaaegu võrdsed. See viitab sellele, et konstantsel rõhul või konstantsel ruumalal kulgeva keemilise reaktsiooni termiline efekt ei sõltu reaktsiooniteest, vaid sõltub ainult lähte- ja lõppainete olemusest ning olekust (Hessi seadus).

Arvutame reaktsioonisoojuse (3) määramise absoluutsed ja suhtelised vead.

Ühe mooli vee standardsoojus on H 0 = 57,22 kJ.

Absoluutne viga reaktsioonisoojuse määramisel:

|H 3 -H 0 | = |60,77 – 57,22| = 3,55 kJ.

Suhteline viga reaktsioonisoojuse määramisel:

|H 3 -H 0 | / H 0 \u003d 3,55 / 57,22 \u003d 6,2%

Kirjutame reaktsioonivõrrandid (1, 2 ja 3) termokeemiliste võrrandite kujul:

H 2 SO 4 + NaOH \u003d NaHSO 4 + H 2 O, H 1 \u003d 41 kJ;

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O, H 2 = 19 kJ;

H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O, H 3 \u003d 61 kJ.

Järeldus töö kohta

Põhiprintsiibi, millel kõik termokeemilised arvutused põhinevad, kehtestas 1840. aastal vene keemik, akadeemik G. I. Hess. Seda Hessi seadusena tuntud põhimõtet, mis on energia jäävuse seaduse erijuht, saab sõnastada järgmiselt: „Reaktsiooni termiline efekt sõltub ainult ainete alg- ja lõppolekust ega sõltu protsessi vaheetapid. Ja me tõestasime seda naatriumsulfaadi lahuse valmistamisel naatriumhüdroksiidi väävelhappe lahustest kahel viisil.

Tulemus:

Vastavalt Hessi seadusele on soojusefekt mõlemal juhul sama.

Tunni teema: "Neutraliseerimisreaktsioon kui vahetusreaktsiooni näide"

Tunni eesmärk: kujundada ettekujutus neutraliseerimisreaktsioonist kui vahetusreaktsiooni konkreetsest juhtumist.

Ülesanded:

Luua tingimused ideede arendamiseks neutraliseerimisreaktsiooni kui vahetusreaktsiooni konkreetse juhtumi kohta;

Laiendada õpilaste teadmisi hapete ja aluste omadustest;

Jätkata keemiliste reaktsioonide võrrandite koostamise oskuste arendamist;

Vaatlemise ja tähelepanu arendamine demonstratsioonikatse ajal.

Tunni tüüp : kombineeritud

Seadmed ja reaktiivid : vesinikkloriidhape, naatriumhüdroksiidi lahused, vask(II)hüdroksiid, fenoolftaleiin, katseklaasid.

Tundide ajal

Aja organiseerimine.

Poisid, jätkame oma teekonda läbi riigi nimega Keemia. Viimases tunnis tutvusime sihtasutuste nimelise linna ja selle elanikega. Selle linna peamised elanikud on vundamendid. Defineerige mõiste "sihtasutus". Noh, vaatame nüüd, kuidas sa oma kodutööd tegid.

Kodutööde kontrollimine.

№ 7, 8.

Teadmiste küsitlemine ja edasine täiendamine.

Milliseid anorgaaniliste ainete klasse te teate?

Defineerige mõisted "oksiidid", "happed", "soolad".

Milliste ainetega vesi reageerib?

Millised ained tekivad vee reageerimisel aluseliste ja happeliste oksiididega?

Kuidas tõestada, et hape tekib vee vastasmõjul happelise oksiidiga?

Mis on näitajad?

Mis näitajast sa räägid?

Leelisest olen kollane nagu palavikus,

Ma punastan hapetest, nagu häbist.

Ja ma otsin säästvat niiskust

Nii et see kolmapäev ei saanud mind haarata.

(Metüüloranž)

Happesse sattumine on tema jaoks ebaõnnestumine,

Kuid ta peab vastu ilma ohkamise ja nutmiseta.

Aga sellise blondi leelis

Ei alga mitte elu, vaid tahked vaarikad.

(Fenoolftaleiin.)

Milliseid muid näitajaid teate?

Defineerige mõisted "happeline oksiid", "aluseline oksiid".

Millistesse rühmadesse baasid jagunevad?

Mis värvi on leeliselahuses fenoolftaleiin, metüülapelsin, lakmus?

Uue materjali õppimine.

Te juba teate, et leelised on lahustuvad alused, nendega töötades tuleb järgida spetsiaalseid ohutu käitumise reegleid, kuna neil on meie nahka söövitav toime. Kuid neid saab "neutraliseerida", lisades neile happelahust - neutraliseerimiseks. Ja tänase tunni teema: "Neutraliseerimisreaktsioon vahetusreaktsiooni näitena" (teema jäädvustamine tahvlile ja vihikusse).

Tänase tunni eesmärk: kujundada ettekujutus neutraliseerimisreaktsioonist; õppida kirjutama neutraliseerimisreaktsioonide võrrandeid.

Tuletagem meelde, milliseid keemilisi reaktsioone te juba teate. Määrake reaktsiooni andmetüüp

Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

2H 2 O = 2H 2 +O 2

Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2

Määratlege seda tüüpi reaktsioonid.

Samuti teate juba, et kui leelisele lisada fenoolftaleiini, muutub lahus karmiinpunaseks. Kuid kui sellele lahusele lisada hapet, kaob värvus (dem. interaktsioonidNaOHjaHCl). See on neutraliseerimisreaktsioon.

Kirjutage tahvlile võrrand:NaOH + HCl=NaCl+H 2 O

Tulemuseks on sool ja vesi.

Proovime kõik koos määratleda neutraliseerimisreaktsiooni.

Neutraliseerimisreaktsioon ei kuulu ühegi seni tuntud reaktsioonitüübi hulka. See on vahetusreaktsioon. Vahetusreaktsiooni üldskeem: AB + CD = AD + CB

See tähendab, et see on reaktsioon keerukate ainete vahel, mille käigus nad vahetavad oma koostisosi.

Ja kes teab, mis hape on meie maos? Miks on teie arvates soovitatav kõrvetiste puhul, kui pilli käepärast pole, juua veidi soodalahust?

Fakt on see, et soodalahuses on ka aluseline keskkond ja kui me seda lahust joome, tekib neutraliseerimisreaktsioon. Sodalahus neutraliseerib meie maos leiduva vesinikkloriidhappe.

Kas arvate, et lahustumatud alused reageerivad hapetega? (Õpilane vastab). Dem. Cu(OH) interaktsioonid 2 ja HCl .

Kirjutage tahvlile võrrand:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.

Ankurdamine

Lisage järgmised reaktsioonivõrrandid:

a) KOH+ H 2 NII 4 = …;

b) Fe(OH) 2 + HCl=…;

sisse) Ca(OH) 2 + H 2 NII 4 =…. .

Milliseid lähteaineid tuleb võtta järgmiste soolade saamiseks neutraliseerimisreaktsiooniga:Ca( EI 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.

Antud ained:HCl; H 2 NII 4 ; Fe( Oh) 3 . Kirjutage kõigi nendevaheliste võimalike neutraliseerimisreaktsioonide võrrandid.

Kehaline kasvatus: Õpetaja näitab aineid ning õpilased peavad kindlaks tegema, millisesse ainete klassi aine kuulub ja sooritama järgmised toimingud: oksiid – käed üles, sool – püsti, hape – käed külgedele, alused – mitte midagi teha.

Üldistus

Täitke pakutud skeem

Anorgaaniliste ainete põhiklassid

NII 2 ; Na 2 Oh? ? ?

H 2 NII 4 ; HCl NaOH; Ca(OH) 2 CaCl 2; Na 2 NII 4

2. Lõpetage järgmised laused:

OH aatomite rühma nimetatakse...

Selle rühma valents on konstantne ja võrdne ....

Alused koosnevad aatomitest.... ja üks või mitu... .

Aluste keemilised omadused hõlmavad nende mõju .... Samal ajal omandavad indikaatorid värvi: lakmus - ....; fenoolftaleiin - ....; metüülapelsin - ....

Lisaks reageerivad alused .... .

Seda reaktsiooni nimetatakse ...

Selle reaktsiooni produktid on... ja …. .

Vahetusreaktsioon on reaktsioon... aineid, milles nad vahetavad oma ... osi.

Neutraliseerimisreaktsioon on reaktsiooni erijuhtum ....

VII Peegeldus

Mida sa tänases tunnis õppisid? Kas oleme saavutanud tunnis püstitatud eesmärgid?

Kodutöö: § 33 nr 6, valmistuda praktiliseks tööks nr 6

Lisainformatsioon:Kas teadsite, et Vana-Venemaa naised pesid juukseid kuusetuha või päevalilletuha lahusega? Tuhalahus on katsudes seebine ja seda nimetatakse "leelis". Sellisel lahusel on leeliseline keskkond, nagu meie uuritavatel ainetel. Araabia keeles on tuhk al-kali.

Tähtsamate leeliste ajaloolised nimetused: naatriumhüdroksiid – seebikivi, kaaliumhüdroksiid – kaaliumhüdroksiid. Leelisi kasutatakse klaasi ja seebi valmistamiseks.

Müsteerium:

See sisaldab metalli ja hapnikku,

Pluss vesinik.

Ja see kombinatsioon

Helista -….. (all)

Leonid Tšueshkov

Ees on alati siin "tuhk",

Ja mis maha jääb.

Ta torkab ja torgib.

Ja esmapilgul on see lihtne,

Ja seda nimetatakse - ... (hape)

Leonid Tšueshkov

Neutraliseerimisreaktsioon (näiteks väävelhape) reservuaaris kaltsiumvesinikkarbonaatide toimel kulgeb valemiga Ca(HC03)24-H2304=Ca304+2H20+2CO2.[ ...]

Paekiviga neutraliseerimine ei ole alati efektiivne, kuna väävelhappe juuresolekul pärsib lubjakiviosakeste pinnale tekkiv kips neutraliseerimisreaktsiooni edasist kulgu.[ ...]

Neutraliseerimisreaktsioon on keemiline reaktsioon happe ja aluse omadusi omavate ainete vahel, mille tulemusena kaovad mõlemale ühendile iseloomulikud omadused. Kõige tüüpilisem neutraliseerimisreaktsioon vesilahustes toimub vastavalt tugevates hapetes ja alustes sisalduvate hüdraatunud vesinikioonide ja hüdroksiidioonide vahel: H+ + 0H = H20. Selle tulemusena muutub kõigi nende ioonide kontsentratsioon võrdseks vee enda omadustega (umbes 10 7), st veekeskkonna aktiivne reaktsioon läheneb pH=7-le.[ ...]

Aluse reaktsioon happega, mille tulemuseks on sool ja vesi, on neutraliseerimisreaktsioon.[ ...]

Neutraliseerimine filtreerimisega seisneb selles, et jäätmevedelik juhitakse läbi filtrimaterjali kihi. Kui vedelik läbib sellise filtri, peab neutraliseerimisreaktsioon olema täielikult lõppenud. Hapete neutraliseerimiseks kasutatakse filtrimaterjalina lubjakivi, marmorit ja dolomiiti. Sellel meetodil on mitmeid eeliseid: see on lihtsam ja odavam, efektiivne hapete ebaühtlase kontsentratsiooniga heitvees.[ ...]

Happe neutraliseerimise reaktsiooni võib läbi viia ka teiste reagentidega, näiteks alustega. Nende ainete tarbimine 1 g erinevate hapete neutraliseerimiseks (stöhhiomeetriliselt) on toodud tabelis. 6.[ ...]

Neutraliseerimisreaktsiooni ja sellest reaktsioonist saadava tundmatu aine koguse arvutamist kasutatakse agrokeemialaborites väga laialdaselt. Seda tüüpi arvutused on võimalikud kõigi õigesti koostatud keemiliste võrrandite puhul.[ ...]

Neutraliseerimisreaktsioon kulgeb väga kiiresti ja edasisel segamisel omandab kogu reovee mass mõne minutiga sama pH väärtuse.[ ...]

Esimest tüüpi vee neutraliseerimiseks võib kasutada mis tahes ülaltoodud reaktiive. Teist tüüpi vee neutraliseerimisel soolad mitte ainult ei sadestu, vaid suurtes kontsentratsioonides võivad need sadestuda neutraliseeriva materjali pinnale ja aeglustada reaktsiooni. Kolmandat tüüpi vete neutraliseerimine on võimalik ainult leeliseliste lahustega.[ ...]

Väävelhappe neutraliseerimisel lubja või kriidiga saadakse 98 osa happe kohta 172 osa Ca3Od kipsdihüdraati. 2H20.[ ...]

Filtreerimise teel neutraliseerimise meetod seisneb selles, et happeline reovesi lastakse pärast eelselgitamist läbi neutraliseeriva materjali kihi sellise kiirusega, et neutraliseerimisreaktsioon on lõppenud ajal, mil vesi materjaliga kokku puutub. ...]

Reaktsioonikambris ei neutraliseerita mitte ainult vaba hape, vaid ka kaltsiumisoolade kristalliseerumine ja metallhüdroksiidide flokulatsioon, mis viib pH lõpliku stabiliseerumiseni. Sellest vaatenurgast on kõige ratsionaalsem anduri paigaldamine pärast reaktsioonikambreid. Siiski tuleb meeles pidada, et stabiilse juhtimissüsteemi ehitamine tööstusseadmete abil on äärmiselt keeruline, kui transpordi viivitusaeg ületab 10-15 minutit. Nendest kaalutlustest lähtudes on sageli vaja loobuda reguleerimisseadme anduri asukohast pärast reaktsioonikambrit, mis on ette nähtud rohkem kui kümne minuti vee jaoks. Sel juhul saab reguleerimisseadme anduri paigaldada segisti väljalaskeavasse või kuhugi vee liikumise teele segisti ja reaktsioonikambri (või süvendi) vahel - seal, kus neutraliseerimisreaktsioon on toimunud kõige täielikumana. . Töötingimustes on selline koht kergesti leitav, testides proove, mis on võetud järjestikku mööda reaktiiviga segatud vee teed. Kui pärast põhjalikku segamist võetud proovi pH väärtus jääb muutumatuks, mõõdetakse reguleeriva parameetri väärtus.[ ...]

Reaktiivid happelise reovee neutraliseerimiseks valitakse sõltuvalt hapete tüübist ja nende kontsentratsioonist. Lisaks võetakse arvesse, kas neutraliseerimisreaktsiooni käigus tekib sade. Mineraalhapete neutraliseerimiseks kasutatakse mis tahes leeliselist reaktiivi, kuid enamasti järgmist: lubi koheva või lubjapiima kujul, samuti kaltsium- või magneesiumkarbonaate suspensioonina.[ ...]

Meetod põhineb salitsüülhappe neutraliseerimise reaktsioonil leelisega. Reaktsiooni lõpp fikseeritakse potentsiomeetriga.[ ...]

Happelise reovee neutraliseerimiseks kasutatava reagendi valik sõltub hapete tüübist ja nende kontsentratsioonist, samuti keemilise reaktsiooni tulemusena tekkivate soolade lahustuvusest. Mineraalhapete neutraliseerimiseks kasutatakse mis tahes leeliselist reaktiivi, kuid enamasti lubi koheva või lubjapiima kujul ja kaltsium- või magneesiumkarbonaate suspensioonina. Need reaktiivid on suhteliselt odavad ja laialdaselt kättesaadavad, kuid neil on mitmeid puudusi: samal ajal on enne neutraliseerimisseadet vaja paigaldada ekvalaiserid, reaktiivi annust on keeruline reguleerida vastavalt neutraliseeritava pH-le. vett ja reaktiivi juhtimine on keeruline. Happelahuse ja suspensiooni tahkete osakeste vaheline reaktsioonikiirus on suhteliselt aeglane ja sõltub osakeste suurusest ja neutraliseerimisreaktsiooni tulemusena tekkinud ühendi lahustuvusest. Seetõttu ei tuvastata lõplikku aktiivset reaktsiooni vedelfaasis kohe, vaid mõne aja pärast (10–15 min). Eeltoodu kehtib tugevaid happeid (H2504, H2503) sisaldava reovee kohta, mille kaltsiumisoolad on vees halvasti lahustuvad.[ ...]

Neutraliseerimisreaktsiooni kontrollimiseks peab teadma, kui palju hapet või alust lahusele lisada, et saavutada soovitud pH väärtus. Selle probleemi lahendamiseks saab kasutada stöhhiomeetriliste koefitsientide empiirilise hindamise meetodit, mis viiakse läbi tiitrimise abil.[ ...]

Nagu näha, võib kuulsat annihilatsioonireaktsiooni e+ +e = 2b pidada, pealegi loogiliselt ja põhjendatult neutraliseerimisreaktsiooniks – järeldus pole minu arvates mitte ainult huvitav, vaid ka elegantne.[ ...]

Neutraliseerimisreaktsiooni ja suspensioonide flokulatsiooni lõpuleviimiseks segatakse läbi paagi voolav reovesi suruõhuga (eesmärgil Pe2+ oksüdeerida Pe3+-ks) või mehaaniliselt. Flokulaatorisse (või neutraliseerimispaaki) lisatakse sobiv kogus flokuleerivaid aineid, et soodustada tihedate aglomeraatide moodustumist kergesti settivast suspensioonist. Flokulaator peaks olema kolm kuni kuus korda suurem kui neutraliseerimispaak.[ ...]

Eespool toodud neutraliseerimisreaktsioonide põhjal saab arvutada, et stöhhiomeetrilistes tingimustes on CaO tarbimine 1 g vastavate ühendite kohta järgmine: H2SO4 - 0,56 g; FeSO4 - 0,37 g; HC1-0,77 g; FeCl2 - 0,44 g; HN03 - 0,44 g; Fe (N03h - 0,31 g; H3PO4 -0,86 g.[ ...]

Oluline on rõhutada, et karbonaatide ja silikaatide lahustumisel tekkivate OH- neutraliseerimisreaktsioonides ei osale mitte ainult süsihape, vaid ka orgaanilised happed (eriti fulvo- ja humiinhapped), mis on kivimite intensiivse lagunemise teguriks. Paljude orgaaniliste hapete tugev dissotsiatsioon põhjustab vees H kontsentratsiooni suurenemist. Selliste looduslikult esinevate ühendite nagu fulvo- ja humiinhapete dissotsiatsioonikonstandid lähenevad põhjaveele 3-le või alla selle. Seoses sellega lagundavad sellised orgaanilised happed intensiivselt silikaate koos nende kristallvõre hävimine. Mida suurem on sellise lagunemise määr, seda madalam on põhjavee mineralisatsioon ja seda happelisemad need on.[ ...]

Näide 6. Arvutage happeliste lahuste neutraliseerimisreaktsiooni kestus lubjasuspensiooniga, kui reaktsioon viiakse läbi ideaalses nihkereaktoris (RIS-P).[ ...]

Lihtsamat neutraliseerimisreaktsioonil põhinevat puhastussüsteemi võib kujutada purustatud lubjakivina, millele valati happelahus ja sade koguti kaevu.[ ...]

Selle protsessi reguleerimise parameetrite valikul võeti aluseks happelise rauda sisaldava reovee kontsentratsioonide kõikumiste ja neutraliseerimisreaktsioonide mehhanismi analüüs. Selgus, et neutraliseeriva reagendi tarnimise reguleerimisest ainult ühe pH indikaatoriga ei piisa. Vaja on teist parameetrit, mis võib reageerida raudsulfaadi olemasolule vees ja mõjutada reaktiivi voolu vastavalt selle praegustele kontsentratsioonidele.[ ...]

Et tagada1 reaktsioonikambrites raskmetallide soolade neutraliseerimise ja sadestamise reaktsiooni kulgemise täielikkus ja kiirendus, segatakse heitvett pidevalt vertikaalse pöörlemisteljega propeller- või labasegistitega. Eeldatakse, et segisti kiirus on vähemalt 40 min-1; kiirusel 150 min-1 saab raskmetalliioone sisaldava reovee kokkupuute kestust vähendada 15 minutini.[ ...]

Lisandite keemilise püüdmise protsesse kasutatakse suurimate keskkonnasaasteainete neutraliseerimiseks: lämmastikoksiidid, vääveldioksiid, vesiniksulfiid, halogeenid jne. Kuna kõigi nende ainete spetsiifilised neutraliseerimisreaktsioonid on individuaalsed, on mugavam arvestada olemasolevate omadustega. puhastamismeetodid seoses loetletud peamiste gaasisaasteainetega.[ .. .]

Nagu näete, osutub kõik väga rangeks ja loogiliseks: mõlemal juhul taandub neutraliseerimisreaktsioon lüooniumi ja lüaadiioonide kombinatsioonile; mõlemas reaktsioonis saadakse neutraliseerimisproduktina sool - kaaliumkloriid.[ ...]

Õli leelistamiseks võib mitte arvestada vesiniksulfiidi reaktiivide kuluga, kuna vesinikkloriid kui tugevam hape satub reaktsiooni ennekõike.[ ...]

Reaktorit võib käsitleda kui isoleeritud süsteemi (soojuskaod keskkonda on ebaolulised) ning selles toimuvad neutraliseerimisprotsessid on spontaansed ja pöördumatud. Reaktoris vabaneb neutraliseerimisreaktsioonide tulemusena umbes 2,5 Mcal/h, mis ilmselgelt vastab aktiivsete jäätmete vaba energia suurenemisele nende tekkimisel tööstusettevõtetes.[ ...]

Solvosüsteemi teooria lemmikkriitika oli see, et see ei suuda kirjeldada happe-aluse reaktsioone mitteoma lahustis.[ ...]

Reoveepuhastite korrosiooni vältimiseks neutraliseeritakse biokeemiliste protsesside häired bioloogilistes oksüdeerijates ja veeallikates, samuti raskmetallide soolade sadestumine reoveest, happelisest ja aluselisest veest. Kõige tüüpilisem neutraliseerimisreaktsioon on reaktsioon vesiniku ja hüdroksüülioonide vahel, mis viib kergelt dissotsieerunud vee moodustumiseni; H++OHG = H20. Reaktsiooni tulemusena muutub kõigi nende ioonide kontsentratsioon samaks (umbes 107), s.o. veekeskkonna aktiivne reaktsioon läheneb pH = 7-le.[ ...]

Setete tekkimise peamiseks põhjuseks on reovee koostoime moodustumisveega, kui lahuste keskkond muutub kihistuvee pH-le lähenemise suunas, s.o reservuaari tasakaalutingimustele, mis on reeglina neutraalsed. Neutraliseerimisega kaasneb reovee komponentide hüdrolüüs. Mõnel juhul võib happelise ja aluselise keskkonnaga kokkupuutel tekkida reservuaari moodustavate kivimite osaline lahustumine, millele järgneb neutraliseerimisreaktsioonide tulemusena praktiliselt kontrollimatu sekundaarne settimine. Lisaks võib setete tekke üheks põhjuseks olla reovee komponentide sissetoomine, mis reageerivad moodustumise vee komponentidega, mille tulemusena tekivad setted ka ilma lahuste keskkonda muutmata.[ ...]

Hapete ja aluste tiitrimiseks kasutatavad elektroodid näitavad vesinikioonide kontsentratsiooni. Vaatleme kahte tüüpi elektroode: antimoni ja klaasi, mida meie arvates saab edukalt kasutada sanitaar-keemilises analüüsis neutraliseerimisreaktsiooniks ja lahuste pH määramiseks.[ ...]

Ei saa aga nõustuda sellega, et kogu lämmastikhappe oksüdeerumisel pinnases nitrifitseerivate bakterite poolt eralduv lämmastikhape neutraliseerub ainult tänu fosfaatkivimi lagunemisele. Isegi mittelubjarikastes muldades sisaldab mullalahus kaltsiumvesinikkarbonaati, mis osaleb peamiselt lämmastikhappe neutraliseerimisreaktsioonis (kõige liikuvamana). Lisaks on igas pinnases märkimisväärne kogus vahetus kaudu imenduvat kaltsiumi, mis lämmastikhappe vesinikioonide toimel kaltsiumnitraadi moodustumisega kergesti lahusesse tõrjutakse.[ ...]

Hüdrofoobse liimiga liimitud liimpuitpaberi puhul võib kiusisene difusioon, nagu katsed näitavad, olla umbes 1000 korda kiirem kui läbi kapillaaride, millesse liimaine hüdrofoobsed osakesed takistavad vee tungimist. Leelise lahuse lisamine veele hõlbustab niiskuse difusiooni paberilehe paksusesse, kuna leelis soodustab kiudude paisumist ja järelikult niiskuse tungimist kiududesse. Lisaks siseneb leelis kampoli liimi vaba vaiguga neutraliseerimisreaktsiooni, mille tulemusena luuakse tingimused, mis soodustavad niiskuse läbitungimist kiudude vahel. Seetõttu aitab leeliselise lahuse lisamine veele kaasa ka niiskuse kapillaarsele tõusule niiskuspinna kohal vertikaalselt riputatud ja seda pinda puudutavates paberiribades.[ ...]

Selle segude valmistamise meetodiga toodetakse neid granuleeritud kujul, mis tagab nende hea hajumise ja hõlbustab lokaalse meetodi kasutamist taimede külvamisel ja istutamisel (ridadesse, aukudesse, vagudesse). Neid väetisi nimetatakse juba komplekssegudeks. Nende valmistamiseks võetakse kaalutud kogused liht- või komplekspulberväetisi (liht- või topeltsuperfosfaat, ammofoss või diammofoss, ammooniumnitraat või uurea ja kaaliumkloriid) soovitud vahekorras ja segatakse hoolikalt spetsiaalses trummel-granulaatoris. Samal ajal lisatakse superfosfaadi vaba fosforhappe neutraliseerimiseks ammoniaaki. Neutraliseerimisreaktsioon kulgeb soojuse vabanemise ja segu kuumutamisega, mis aitab kaasa selle kuivamisele. Kui segule ei lisata ammofossi või diammofossi, rikastatakse seda vedela fosforhappega. Trumli pöörlemise tõttu moodustuvad segatud pulbrilistest väetistest graanulid. Need jahutatakse, sõelutakse ja töödeldakse vetthülgavate ainetega (niiskumise vältimiseks). Valmissegud pakitakse 5-kihilistesse paberkottidesse või polüetüleenkottidesse. Selle põhimõtte järgi väetisesegude tootmiseks ehitatakse NSV Liidus 12 suurt protsessiautomaatikaga tehast.[ ...]

Võttes aga tähele, et aluselistes lahustites olev elektron on "vabas olekus", tegime mõningaid ebatäpsusi. Loomulikult on sellisel tähtsusetul osakesel äärmiselt kõrge elektrostaatiline väli ja seetõttu tõmbab see ligi polaarseid lahusti molekule, see tähendab, et see solvateerub. Solvateerunud elektron on tuntud ka vesilahustes, kus see tekib näiteks vee ja vesilahuste kiiritamisel radioaktiivse kiirguse allikatega. Aga kui solvateerunud elektron eksisteerib vees väga lühikest aega (vees on alati piisavalt H30+ ioone "teenimises" neutraliseerimisreaktsiooni toimumiseks: H30+ + £ -> U2H2 ■+ ' + H20), siis tugevalt. aluselised lahustid, solvateerunud elektron on väga stabiilne. Niisiis säilitatakse naatriumi lahuseid vedelas ammoniaagis mitu kuud ilma füüsikalistes ja keemilistes omadustes muutumata.[ ...]

Tehase laost pärinev väävelhape siseneb mahutisse, kust see sukelpumba abil suunatakse survepaaki ja seejärel trummelreaktorisse. Vastavalt GOST-ile on alumiiniumsulfaadis piiratud vaba väävelhappe ja lahustumatute jääkide sisaldus. Nende nõuete täitmine pidevas protsessis on võimalik reaktiivide automaatse doseerimisega - alumiiniumhüdroksiidi ja väävelhappe suspensioon. Tsentrifugaalpump toidab suspensiooni pidevalt tsirkulatsioonirõngasse, mille ülemises osas on valikukast. Valikukastist siseneb osa suspensiooni pidevtrummelreaktorisse ja ülejääk tühjendatakse repulpaatorisse. Väävelhappe lahjendussoojuse ja alumiiniumhüdroksiidi neutraliseerimise reaktsiooni tõttu happega hoitakse reaktoris temperatuuri vahemikus 95-115 °C. Reaktsioonimassi viibimisaeg reaktoris on 25-40 minutit. Reaktsioonimassi tihedus on 1500 kg/m3. Aparaadi tootlikkus on 10 000 kg/h trumli pöörlemiskiirusel 0,18 s-1. Pärast reaktorist väljumist siseneb keevkihtgranulaatori pihustusdüüsidesse alumiiniumsulfaadi kontsentreeritud lahus 13,5% AlO3-ga.

Happe ja aluse vahelist reaktsiooni, mille käigus tekib sool ja vesi, nimetatakse neutraliseerimisreaktsiooniks.

Oleme uurinud hapete reaktsioone metallide ja metallioksiididega. Nendes reaktsioonides moodustub vastava metalli sool. Alused sisaldavad ka metalle. Võib eeldada, et happed interakteeruvad ka alustega, moodustades soolasid. Lisame naatriumhüdroksiidi NaOH lahusele vesinikkloriidhappe HCl lahust.

Lahus jääb värvitu ja läbipaistev, kuid puudutusega saab kindlaks teha soojuse eraldumise. Soojuse eraldumine näitab, et leelise ja happe vahel on toimunud keemiline reaktsioon.

Selle reaktsiooni olemuse väljaselgitamiseks teeme järgmise katse. Asetage leeliselahusesse lilla lakmusega värvitud paberitükk. Ta muutub loomulikult siniseks. Nüüd hakkame büreetist happelahust väikeste portsjonitena leeliselahusesse valama, kuni lakmuse värvus muutub taas sinisest lillaks. Kui lakmus muutub sinisest lillaks, tähendab see, et lahuses pole leelist. Lahuses ei olnud hapet, kuna selle juuresolekul oleks lakmus pidanud punaseks muutuma. Lahus muutus neutraalseks. Lahuse aurustamisel saime soola - naatriumkloriidi NaCl.

Naatriumkloriidi moodustumist naatriumhüdroksiidi ja vesinikkloriidhappe koostoimel väljendatakse võrrandiga:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O + Q

Selle reaktsiooni olemus seisneb selles, et naatriumi- ja vesinikuaatomid vahetavad kohti. Selle tulemusena ühineb happe vesinikuaatom leelise hüdroksüülrühmaga veemolekuliks ja naatriummetalli aatom ühineb ülejäänud happega - Cl, moodustades soolamolekuli. See reaktsioon kuulub meile tuttavate vahetusreaktsioonide tüüpi.

Kas lahustumatud alused reageerivad hapetega? Valage klaasi sinine vaskhüdroksiid. Lisame vett. Vaskhüdroksiid ei lahustu. Nüüd lisame sellele lämmastikhappe lahuse. Vaskhüdroksiid lahustub ja saadakse selge sinine vasknitraadi lahus. Reaktsiooni väljendatakse võrrandiga:

Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O

Vees lahustumatud alused, nagu leelised, reageerivad hapetega, moodustades soola ja vett.

Neutraliseerimisreaktsiooni abil määratakse empiiriliselt lahustumatud happed ja alused. Oksiidhüdraadid, mis astuvad leelistega neutraliseerimisreaktsiooni, on happed. Olles kogemuse põhjal veendunud, et see oksiidhüdraat neutraliseeritakse leeliste toimel, kirjutame selle valemi happevalemiks, kirjutades kõigepealt vesiniku keemilise märgi: HNO3, H 2 SO 4.

Happed ei reageeri üksteisega soolade moodustamiseks.

Oksiidhüdraadid, mis sisenevad m partiiga neutraliseerimisreaktsiooni, on alused. Olles kogemuse põhjal veendunud, et see oksiidhüdraat neutraliseeritakse hapetega, kirjutame selle valemi kujul Me (OH) n, st rõhutame hüdroksüülrühmade olemasolu selles.

Alused ei reageeri üksteisega soolade moodustamiseks.