Eleza majibu ya neutralization. Maalum ya mchakato wa neutralization ya kemikali

Mwingiliano wa asidi na msingi wa kuunda chumvi na maji huitwa mmenyuko wa neutralization. Kwa kawaida, majibu hayo yanaendelea na kutolewa kwa joto.

maelezo ya Jumla

Kiini cha neutralization ni kwamba asidi na msingi, kubadilishana sehemu ya kazi, neutralize kila mmoja. Matokeo yake, dutu mpya (chumvi) na kati ya neutral (maji) huundwa.

Mfano rahisi na wazi wa mmenyuko wa neutralization ni mwingiliano wa asidi hidrokloriki na hidroksidi ya sodiamu:

HCl + NaOH → NaCl + H 2 O.

Ikiwa unapunguza karatasi ya litmus katika suluhisho la asidi hidrokloric na hidroksidi ya sodiamu, basi itageuka zambarau, i.e. itaonyesha mmenyuko wa neutral (nyekundu - tindikali, bluu - alkali).

Suluhisho la misombo miwili inayofanya kazi iligeuka kuwa maji kwa sababu ya kubadilishana kwa sodiamu na klorini, kwa hivyo equation ya ionic ya mmenyuko huu ni kama ifuatavyo.

H + + OH - → H 2 O.

Baada ya kupokanzwa suluhisho linalosababishwa, maji yatatoka, na chumvi ya meza - NaCl itabaki kwenye bomba la mtihani.

Mchele. 1. Uundaji wa chumvi baada ya uvukizi.

Katika majibu hayo, maji ni bidhaa muhimu.

Mifano

Athari za kutoegemeza upande wowote zinaweza kutokea kati ya asidi kali na dhaifu na alkali. Fikiria aina mbili za athari:

majibu yasiyoweza kutenduliwa - chumvi iliyotengenezwa haina kuharibika katika vitu vinavyohusika - asidi na alkali (zinapita katika mwelekeo mmoja);
athari zinazoweza kugeuzwa - misombo iliyoundwa inaweza kuoza ndani ya vitu vya asili na kuingiliana tena (mtiririko wa pande zote mbili).

Mfano wa aina ya kwanza ya majibu ni mwingiliano wa asidi kali na msingi wenye nguvu:

H 2 SO 4 + 2KOH → K 2 SO 4 + 2H 2 O;
HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.

Athari zinazoweza kubadilishwa hutokea wakati asidi dhaifu inapopunguzwa na msingi wenye nguvu, pamoja na msingi dhaifu na asidi dhaifu:

H 2 SO 3 + 2NaOH ↔ Na 2 SO 3 + 2H 2 O;
Fe (OH) 3 + H 3 PO 4 ↔ FePO 4 + 3H 2 O.

Besi dhaifu zisizo na mumunyifu au kidogo mumunyifu (Fe(OH) 3, Fe(OH) 2, Mg(OH) 2, Zn(OH) 2) pia hazijabadilishwa na asidi kali. Kwa mfano, hidroksidi ya shaba haina kuyeyuka katika maji, lakini inapoingiliana na asidi ya nitriki huunda chumvi (nitrati ya shaba) na maji:

Cu(OH) 2 + 2HNO 3 ↔ Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O.

Mchele. 2. Mwingiliano wa hidroksidi ya shaba na asidi.

Athari za neutralization ni exothermic, zinaendelea na kutolewa kwa joto.

Matumizi

Miitikio ya kutoegemea upande wowote ni msingi wa uchanganuzi wa titrimetric au titration. Hii ni njia ya uchambuzi wa kiasi cha mkusanyiko wa vitu. Njia hiyo hutumiwa katika dawa, kwa mfano, kuamua asidi ya juisi ya tumbo, na pia katika pharmacology.

Mchele. 3. Titration.

Kwa kuongeza, matumizi ya vitendo ya neutralization katika maabara ni muhimu: ikiwa asidi inamwagika, inaweza kupunguzwa na alkali.

Tumejifunza nini?

Mmenyuko ambao asidi na msingi huunda chumvi na maji huitwa neutralization. Mmenyuko huu unawezekana kati ya asidi na besi yoyote: asidi kali na alkali kali, asidi dhaifu na msingi dhaifu, msingi wenye nguvu na asidi dhaifu, msingi dhaifu na asidi kali. Mmenyuko huendelea na kutolewa kwa joto. Neutralization hutumiwa katika dawa na pharmacology.

Wazo la "mmenyuko wa kutokujali" ambalo lipo katika kemia isokaboni linamaanisha mchakato wa kemikali ambao vitu vyenye asidi na mali ya msingi huingiliana, kama matokeo ambayo washiriki katika mmenyuko hupoteza sifa hizo na tabia zingine za kemikali. Mmenyuko wa kutojali katika biolojia ina umuhimu sawa wa kimataifa; bidhaa zake hupoteza sifa zao za kibaolojia. Lakini, bila shaka, hii ni mchakato tofauti kabisa na washiriki tofauti na matokeo. Na mali ya kibiolojia inayohusika, na ambayo kimsingi ni ya kupendeza kwa madaktari na wanasayansi, ni uwezo wa microorganism kusababisha ugonjwa au kifo katika mnyama anayehusika.

Maeneo ya matumizi

Mara nyingi, njia hii ya utafiti hutumiwa kutambua virusi, yaani, kutambua magonjwa ya kuambukiza ya virusi. Kwa kuongezea, mtihani unaweza kulenga kutambua pathojeni yenyewe na antibodies kwake.

Katika bacteriology, mbinu hii kawaida hutumiwa kugundua antibodies kwa vimeng'enya vya bakteria, kama vile antistreptolysins, antistaphylolysins, antistreptokinases.

Mtihani huu unafanywaje?

Mmenyuko wa neutralization ni msingi wa uwezo wa antibodies - protini maalum za kinga za damu - kupunguza antijeni - mawakala wa kigeni wanaoingia mwili. Ikiwa ni muhimu kuchunguza pathojeni na kuitambua, basi seramu ya kawaida ya kinga iliyo na antibodies inachanganywa na nyenzo za kibiolojia. Mchanganyiko unaowekwa huwekwa kwenye thermostat kwa muda unaohitajika na kuletwa kwenye mfumo unaoathiriwa na maisha.

Hizi ni wanyama wa maabara (panya, panya), viini vya kuku, tamaduni za seli. Kwa kukosekana kwa athari ya kibiolojia (ugonjwa au kifo cha mnyama), inaweza kuhitimishwa kuwa hii ndio virusi ambayo seramu ya kawaida ilitumiwa. Kwa kuwa, kama ilivyotajwa tayari, ishara kwamba mmenyuko umepita ni upotezaji wa bioproperties na virusi (uwezo wa kusababisha kifo cha mnyama) kwa sababu ya mwingiliano wa antibodies za serum na antijeni za virusi. Wakati wa kuamua vitu vya sumu, algorithm ya vitendo ni sawa, lakini kuna chaguzi.

Ikiwa substrate yoyote iliyo na sumu inachunguzwa, basi inachanganywa na seramu ya kawaida. Katika kesi ya kusoma mwisho, kudhibiti dutu yenye sumu hutumiwa. Ili majibu ya neutralization kuendelea, mchanganyiko huu pia incubated kwa muda predetermined na hudungwa katika mfumo nyeti. Mbinu ya kutathmini matokeo ni sawa kabisa.

Katika mazoezi ya matibabu na mifugo, mmenyuko wa kutokomeza virusi unaotumiwa kama mtihani wa uchunguzi unafanywa kwa kile kinachojulikana kama mbinu ya sera ya jozi.

Hii ni njia ya kuthibitisha utambuzi wa ugonjwa wa virusi. Kwa utekelezaji wake kwa mtu mgonjwa au mnyama, huchukuliwa mara mbili - mwanzoni mwa ugonjwa huo na siku 14-21 baada ya hapo.

Ikiwa, baada ya mtihani, ongezeko la idadi ya antibodies kwa virusi kwa mara 4 au zaidi hugunduliwa, basi uchunguzi unaweza kuchukuliwa kuthibitishwa.

Mmenyuko wa neutralization inachukuliwa kuwa moja ya muhimu zaidi kwa asidi na besi. Ni mwingiliano huu ambao unapendekeza uundaji wa maji kama moja ya bidhaa za athari.

Utaratibu

Hebu tuchambue equation ya mmenyuko wa neutralization kwa kutumia mfano wa mwingiliano wa hidroksidi ya sodiamu na asidi hidrokloric (hidrokloriki). Kesheni za hidrojeni zilizoundwa kama matokeo ya kutengana kwa asidi hufunga kwa ioni za hidroksidi, ambazo huundwa wakati wa mtengano wa alkali (hidroksidi ya sodiamu). Matokeo yake, mmenyuko wa neutralization unaendelea kati yao.

H+ + OH- → H 2 O

Tabia za kemikali zinazofanana

Titration ya asidi-msingi inahusiana na neutralization. Titration ni nini? Hii ni njia ya kuhesabu wingi wa kutosha wa msingi au asidi. Inajumuisha kupima kiasi cha alkali au asidi na mkusanyiko unaojulikana, ambayo lazima ichukuliwe ili kupunguza kabisa reagent ya pili. Mwitikio wowote wa kutoegemeza unahusisha matumizi ya neno kama "kemikali sawa".

Kwa alkali, hii ni kiasi cha msingi ambacho, katika kesi ya neutralization kamili, huunda mole moja ya ions hidroksidi. Kwa asidi, kemikali sawa imedhamiriwa na kiasi kilichotolewa wakati wa neutralization ya 1 mol ya cations hidrojeni.

Mmenyuko wa neutralization huendelea kwa ukamilifu ikiwa mchanganyiko wa awali una idadi sawa ya kemikali sawa na msingi na asidi.

Sawa ya gramu ni wingi wa msingi (asidi) katika gramu ambayo inaweza kuunda mole moja ya ioni za hidroksidi (cations hidrojeni). Kwa asidi ya monobasic (nitriki, hidrokloriki), ambayo, wakati molekuli hutengana katika ions, hutoa cation moja ya hidrojeni kila moja, kemikali sawa ni sawa na kiasi cha dutu, na 1 gramu sawa inalingana na uzito wa molekuli ya dutu. Kwa asidi ya sulfuriki ya dibasic, ambayo huunda cations mbili za hidrojeni wakati wa kutengana kwa electrolytic, mole moja inafanana na sawa mbili. Kwa hiyo, katika mwingiliano wa asidi-msingi, sawa na gramu yake ni sawa na nusu ya uzito wa molekuli ya jamaa. Kwa asidi ya fosforasi ya tribasic, ikitenganishwa kabisa, na kutengeneza cations tatu za hidrojeni, gramu moja sawa itakuwa sawa na theluthi moja ya uzito wa molekuli ya jamaa.

Kwa besi, kanuni ya uamuzi ni sawa: sawa na gramu inategemea valence ya chuma. Kwa hivyo, kwa metali za alkali: sodiamu, lithiamu, potasiamu - thamani inayotaka inalingana na uzito wa Masi. Katika kesi ya kuhesabu gramu sawa na hidroksidi ya kalsiamu, thamani hii itakuwa sawa na nusu ya uzito wa molekuli ya chokaa kilichopigwa.

Maelezo ya utaratibu

Hebu jaribu kuelewa nini mmenyuko wa neutralization ni. Mifano ya mwingiliano huo inaweza kuchukuliwa tofauti, hebu tukae juu ya neutralization ya asidi ya nitriki na hidroksidi ya bariamu. Hebu jaribu kuamua wingi wa asidi ambayo mmenyuko wa neutralization unahitaji. Mifano ya mahesabu imetolewa hapa chini. Uzito wa Masi ya asidi ya nitriki ni 63, na hidroksidi ya bariamu ni 86. Tunaamua idadi ya gramu ya msingi iliyo katika gramu 100. Gawanya 100 g kwa 86 g / eq na upate 1 sawa na Ba (OH) 2. Ikiwa tutazingatia shida hii kupitia equation ya kemikali, basi tunaweza kutunga mwingiliano kama ifuatavyo:

2HNO 3 + Ba(OH) 2 → Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

Equation inaonyesha wazi kemia yote. Mmenyuko wa kutogeuza hapa huendelea kabisa wakati moles mbili za asidi huguswa na mole moja ya msingi.

Vipengele vya mkusanyiko wa kawaida

Wakati wa kuzungumza juu ya neutralization, mkusanyiko wa kawaida wa msingi au alkali hutumiwa mara nyingi. Thamani hii ni nini? Kawaida ya suluhisho inaonyesha idadi ya sawa ya dutu inayotaka ambayo iko katika lita moja ya suluhisho lake. Kwa msaada wake, mahesabu ya kiasi hufanyika katika kemia ya uchambuzi.

Kwa mfano, ikiwa unataka kuamua kawaida na molarity ya suluhisho la lita 0.5 iliyopatikana baada ya kufuta gramu 4 za hidroksidi ya sodiamu katika maji, kwanza unahitaji kuamua uzito wa molekuli ya hidroksidi ya sodiamu. Itakuwa 40, molekuli ya molar itakuwa 40 g / mol. Ifuatayo, tunaamua maudhui ya kiasi katika gramu 4 za dutu hii, kwa hili tunagawanya wingi kwa molekuli ya molar, yaani, 4 g: 40 g / mol, tunapata 0.1 mol. Kwa kuwa mkusanyiko wa molar imedhamiriwa na uwiano wa idadi ya moles ya dutu kwa jumla ya kiasi cha suluhisho, molarity ya alkali inaweza kuhesabiwa. Ili kufanya hivyo, tunagawanya 0.1 mol kwa lita 0.5, kwa matokeo tunapata 0.2 mol / l, yaani, 0.2 M alkali. Kwa kuwa msingi ni monoacid, molarity yake ni nambari sawa na kawaida, yaani, inalingana na 0.2 n.

Hitimisho

Katika kemia isokaboni na kikaboni, mmenyuko wa neutralization kati ya asidi na msingi ni wa umuhimu fulani. Kwa sababu ya kutokujali kabisa kwa vifaa vya awali, mmenyuko wa kubadilishana ioni hufanyika, ukamilifu wake ambao unaweza kukaguliwa kwa kutumia viashiria vya mazingira ya tindikali na alkali.

Somo limejitolea kwa utafiti wa mmenyuko kati ya vitu kinyume katika mali - asidi na besi. Athari kama hizo huitwa athari za neutralization. Wakati wa somo, utajifunza jinsi ya kutumia fomula ya chumvi kutengeneza jina lake, na uandike fomula yake kulingana na jina la chumvi.

Mada: Madarasa ya vitu isokaboni

Somo: Mwitikio wa kutopendelea upande wowote

Ikiwa unachanganya kiasi sawa cha asidi hidrokloric na hidroksidi ya sodiamu, basi suluhisho hutengenezwa ambayo kati itakuwa neutral, i.e. haitakuwa na asidi wala alkali. Hebu tuandike mlinganyo wa majibu kati ya asidi hidrokloriki na hidroksidi ya sodiamu ikiwa matokeo ni kloridi ya sodiamu na maji.

Wakati mol 1 ya kloridi hidrojeni (HCl) na 1 mol ya hidroksidi ya sodiamu (NaOH) huguswa, 1 mol ya kloridi ya sodiamu (NaCl) na 1 mol ya maji (H 2 O) huundwa. Tafadhali kumbuka kuwa wakati wa mwitikio huu, vitu viwili ngumu hubadilishana vitu vyao na vitu viwili vipya vinaundwa:

NaOH+HCl=NaCl+H 2 O

Maitikio ambayo misombo miwili hubadilishana viambajengo vyake huitwa kubadilishana majibu.

Kesi maalum ya mmenyuko wa kubadilishana ni mmenyuko wa neutralization.

Mmenyuko wa neutralization ni mwingiliano wa asidi na msingi.

Mpango wa Mwitikio wa Uwekaji Neutralization: BASE + ACID = CHUMVI + MAJI

Besi ambazo hazipatikani katika maji zinaweza pia kufuta katika ufumbuzi wa asidi. Kama matokeo ya athari hizi, chumvi na maji huundwa. Mlinganyo wa majibu kwa mwingiliano wa hidroksidi ya shaba (II) na asidi ya sulfuriki:

Cu (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + 2H 2 O

Dutu iliyo na fomula ya kemikali CuSO 4 ni ya darasa la chumvi. Tulikusanya formula ya chumvi hii, tukijua kwamba valency ya shaba katika mchakato huu ni II, na valence ya SO 4 pia ni II. Lakini jina la dutu hii ni nini?

Jina la chumvi lina maneno mawili: neno la kwanza ni jina la mabaki ya asidi (majina haya yanatolewa katika meza katika kitabu cha maandishi, lazima ijifunze), na neno la pili ni jina la chuma. Ikiwa valency ya chuma ni ya kutofautiana, basi inaonyeshwa kwenye mabano.

Kwa hivyo, dutu iliyo na fomula ya kemikali CuSO 4 inaitwa sulfate ya shaba (II).

NaNO 3 - nitrati ya sodiamu;

K 3 PO 4 - phosphate ya potasiamu (orthophosphate).

Na sasa, wacha tufanye kazi ya nyuma: tutafanya formula ya chumvi kwa jina lake. Hebu tufanye formula za chumvi zifuatazo: sulfate ya sodiamu; kabonati ya magnesiamu; nitrati ya kalsiamu.

Ili kutunga kwa usahihi formula ya chumvi, sisi kwanza tunaandika ishara ya chuma na formula ya mabaki ya asidi, kutoka juu tunaonyesha valencies zao. Pata LCM ya maadili ya ushujaa. Kugawanya LCM kwa kila moja ya maadili ya valency, tunapata idadi ya atomi za chuma na idadi ya mabaki ya asidi.

Tafadhali kumbuka kuwa ikiwa mabaki ya asidi yana kikundi cha atomi, basi wakati wa kuandika formula ya chumvi, fomula ya mabaki ya asidi imeandikwa kwenye mabano, na idadi ya mabaki ya asidi imeonyeshwa nje ya bracket na index inayofanana.

1. Mkusanyiko wa kazi na mazoezi katika kemia: daraja la 8: kwa kitabu cha maandishi. P.A. Orzhekovsky na wengine. "Kemia. Daraja la 8 / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M .: AST: Astrel, 2006. (uk. 106)

2. Ushakova O.V. Kitabu cha kazi cha Kemia: daraja la 8: kwa kitabu cha maandishi na P.A. Orzhekovsky na wengine. "Kemia. Daraja la 8" / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; chini. mh. Prof. P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 107-108)

3. Kemia. darasa la 8. Proc. kwa ujumla taasisi / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. – M.: Astrel, 2013. (§33)

4. Kemia: daraja la 8: kitabu cha kiada. kwa ujumla taasisi / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§39)

5. Kemia: inorg. kemia: kitabu cha maandishi. kwa seli 8. elimu ya jumla taasisi / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Elimu, Moscow Textbooks OJSC, 2009. (§§31,32)

6. Encyclopedia kwa watoto. Juzuu 17. Kemia / Sura. mh. V.A. Volodin, anayeongoza. kisayansi mh. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Nyenzo za ziada za wavuti

2. Viashiria katika athari za neutralization. Titration ().

Kazi ya nyumbani

1) na. 107-108 №№ 4,5,7 kutoka kwa Kitabu cha Kazi katika Kemia: daraja la 8: hadi kitabu cha kiada cha P.A. Orzhekovsky na wengine. "Kemia. Daraja la 8" / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; chini. mh. Prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) uk.188 Nambari 1,4 kutoka kwa kitabu cha maandishi P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "Kemia: daraja la 8", 2013

Ukurasa wa 2

Athari za upendeleo zinazohusisha asidi dhaifu au msingi dhaifu haziendelei kabisa, hadi tu usawa utakapoanzishwa.

Athari za neutralization ni michakato ya exothermic (Н ОН-Н2О 57 3 kJ), kwa hiyo, hidrolisisi ya chumvi ni endothermic.

Athari za neutralization ni michakato ya exothermic (H OH - H2O 57 3 kJ), kwa hiyo, hidrolisisi ya chumvi ni endothermic.

Mmenyuko wa neutralization ni mmenyuko wa kemikali kati ya dutu ambayo ina mali ya asidi na dutu ambayo ina mali ya msingi, ambayo inasababisha kupoteza sifa za sifa za misombo yote miwili. Mmenyuko wa kawaida zaidi wa uteushaji katika miyeyusho ya maji hutokea kati ya ioni za hidrojeni iliyotiwa hidrati na ioni za hidroksili zilizomo katika asidi kali na besi, kwa mtiririko huo: H OH-H2O.

Mmenyuko wa neutralization huendelea sio tu kwa maji, lakini pia katika ufumbuzi usio na maji. Asili ya kemikali ya kutengenezea isiyo na maji huathiri hali ya ions katika suluhisho na kiwango cha kujitenga. Dutu sawa inaweza kuwa chumvi katika kutengenezea moja, asidi katika nyingine, na msingi katika tatu.

Mmenyuko wa neutralization unaambatana na kutolewa kwa joto; kwa hiyo, thermometer ya Beckmann imewekwa awali kwa njia ambayo mwanzoni mwa jaribio, zebaki katika capillary ya thermometer iko chini ya kiwango. Baada ya kusanyiko la calorimeter, mara kwa mara yake imedhamiriwa (tazama kazi ya awali) kwa kuingiza ampoule tupu kwenye kifuniko cha calorimeter.

Athari za neutralization huendelea na kutolewa kwa joto. Hata hivyo, kiasi cha joto iliyotolewa kwa kuchanganya asidi dilute na besi ni vigumu kukadiria kwa kugusa. Asidi zilizojilimbikizia na besi hazipaswi kuchanganywa na kila mmoja. Mchanganyiko huu huwa moto sana hadi huanza kuchemka na kumwagika kwa nguvu.

Miitikio ya kutoegemeza upande wowote huchukua jukumu muhimu katika kusokota, kwani huamua kinetiki ya utuaji na muundo wa nyuzi zinazotokana. Kwa kuongeza, kama matokeo ya mmenyuko wa neutralization, idadi ya bidhaa hupita kwenye fomu isiyo imara na kuharibika.

Mmenyuko wa alkali wa neutralization ya asidi ya naphthenic na phenoli inaweza kubadilishwa. Naphthenates na phenolates ni hidrolisisi mbele ya maji, na kutengeneza bidhaa za awali. Kiwango cha hidrolisisi inategemea hali ya mchakato. Inaongezeka kwa ongezeko la joto na hupungua kwa ongezeko la mkusanyiko wa ufumbuzi wa alkali. Kusafisha kwa alkali ni vyema kutekeleza kwa joto la chini, kwa kutumia ufumbuzi wa kujilimbikizia.

Miitikio ya kutoegemea upande wowote inayotokea katika miyeyusho ya maji ni sawa na ile inayotokea kwenye vyombo vya habari visivyo na maji.

Mmenyuko wa neutralization ni mmenyuko wa kubadilishana ioni na hufanyika mara moja. Kinyume chake, mmenyuko wa esterification si ubadilishanaji wa ioni na unaendelea polepole zaidi. Mmenyuko wa malezi ya ethilate na mmenyuko wa esterification zinaweza kutenduliwa na, kwa hiyo, zimepunguzwa na hali ya usawa.