Phản ứng Trung Hòa: định Nghĩa, Ví Dụ, ứng Dụng.

Bài học dành cho nghiên cứu về phản ứng giữa các chất trái ngược nhau về tính chất - axit và bazơ. Những phản ứng như vậy được gọi là phản ứng trung hòa. Trong bài học, các bạn sẽ học cách sử dụng công thức của muối để gọi tên và viết công thức cấu tạo theo tên muối.

Chủ đề: Các lớp chất vô cơ

Bài: Phản ứng trung hòa

Nếu bạn trộn lượng axit clohydric và natri hydroxit bằng nhau, thì một dung dịch được tạo thành trong đó môi trường sẽ là trung tính, tức là nó sẽ không chứa axit và kiềm. Hãy viết phương trình phản ứng giữa axit clohiđric và natri hiđroxit nếu kết quả là natri clorua và nước.

Khi phản ứng với 1 mol hiđro clorua (HCl) và 1 mol natri hiđroxit (NaOH) thì sẽ tạo thành 1 mol natri clorua (NaCl) và 1 mol nước (H 2 O). Hãy lưu ý rằng trong phản ứng này, hai phức chất trao đổi thành phần của chúng và hai phức chất mới được hình thành:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Phản ứng trong đó hai hợp chất trao đổi các thành phần của chúng được gọi là phản ứng trao đổi.

Trường hợp đặc biệt của phản ứng trao đổi là phản ứng trung hòa.

Phản ứng trung hòa là sự tương tác của một axit với một bazơ.

Sơ đồ phản ứng trung hòa: BASE + ACID = MUỐI + NƯỚC

Bazơ không tan trong nước cũng có thể tan trong dung dịch axit. Kết quả của những phản ứng này, muối và nước được tạo thành. Phương trình phản ứng tương tác của đồng (II) hiđroxit với axit sunfuric:

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

Chất có công thức hoá học là CuSO 4 thuộc loại muối nào. Chúng tôi đã biên soạn công thức của muối này, biết rằng hóa trị của đồng trong quá trình này là II và hóa trị của SO 4 cũng là II. Nhưng tên của chất này là gì?

Tên muối gồm có hai từ: từ thứ nhất là tên của dư axit (các tên này được ghi sẵn trong bảng trong SGK, các em phải học), từ thứ hai là tên kim loại. Nếu hóa trị của kim loại là thay đổi, thì nó được ghi trong ngoặc.

Vì vậy, một chất có công thức hóa học CuSO 4 được gọi là đồng (II) sunfat.

NaNO 3 - natri nitrat;

K 3 PO 4 - kali photphat (orthophotphat).

Và bây giờ, chúng ta hãy làm nhiệm vụ ngược lại: chúng ta sẽ tạo công thức cho muối theo tên của nó. Hãy lập công thức của các muối sau: natri sunfat; Magiê cacbonat; canxi nitrat.

Để soạn đúng công thức muối, trước hết ta ghi kí hiệu của kim loại và công thức của dư axit, từ trên ta cho biết hoá trị của chúng. Tìm LCM của các giá trị hóa trị. Chia LCM cho từng giá trị hóa trị, ta tìm được số nguyên tử kim loại và số dư axit.

Hãy lưu ý rằng nếu dư axit gồm một nhóm nguyên tử, thì khi viết công thức muối, công thức dư axit được viết trong ngoặc, và số dư axit được ghi ngoài ngoặc bằng chỉ số tương ứng.

1. Tuyển tập các nhiệm vụ và bài tập Hóa học lớp 8: vào SGK. P.A. Orzhekovsky và những người khác. “Hóa học. Lớp 8 / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M .: AST: Astrel, 2006. (trang 106)

2. Ushakova O.V. Sách bài tập Hóa học lớp 8: to the SGK by P.A. Orzhekovsky và những người khác. “Hóa học. Lớp 8 ”/ O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; Dưới. ed. hồ sơ P.A. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (trang 107-108)

3. Hóa học. lớp 8. Proc. nói chung các tổ chức / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. - M.: Astrel, 2013. (§33)

4. Hóa học lớp 8: SGK. nói chung các tổ chức / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§39)

5. Hóa học: inorg. hóa học: SGK. cho 8 ô. giáo dục phổ thông các tổ chức / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Giáo dục, Sách giáo khoa Matxcova OJSC, 2009. (§§31,32)

6. Bách khoa toàn thư cho trẻ em. Tập 17. Hóa học / Chương. ed. V.A. Volodin, dẫn đầu. thuộc về khoa học ed. I. Leenson. - M.: Avanta +, 2003.

Tài nguyên web bổ sung

2. Chất chỉ thị trong phản ứng trung hòa. Chuẩn độ ().

Bài tập về nhà

1) với. 107-108 №№ 4,5,7 từ Sách bài tập Hóa học: Lớp 8: đến sách giáo khoa của P.A. Orzhekovsky và những người khác. “Hóa học. Lớp 8 ”/ O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; Dưới. ed. hồ sơ P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) tr.188 Số 1,4 từ sách giáo khoa P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "Hóa học: lớp 8", 2013

Phản ứng giữa axit và bazơ tạo ra muối và nước được gọi là phản ứng trung hòa.

Chúng ta đã nghiên cứu phản ứng của axit với kim loại và oxit kim loại. Trong các phản ứng này, một muối của kim loại tương ứng được tạo thành. Các bazơ cũng chứa kim loại. Có thể giả định rằng axit cũng sẽ tương tác với bazơ để tạo thành muối. Cho dung dịch axit clohiđric HCl vào dung dịch dd NaOH.

Dung dịch vẫn không màu và trong suốt, nhưng nó có thể được tạo ra khi chạm vào mà nhiệt tỏa ra. Sự toả nhiệt chứng tỏ phản ứng hoá học đã xảy ra giữa kiềm và axit.

Để tìm ra thực chất của phản ứng này, chúng ta cùng làm thí nghiệm sau. Cho mẩu giấy đã nhuộm quỳ tím vào dung dịch kiềm. Cô ấy, tất nhiên, sẽ chuyển sang màu xanh lam. Bây giờ, từ buret, chúng ta bắt đầu đổ từng phần nhỏ dung dịch axit vào dung dịch kiềm cho đến khi màu của quỳ lại chuyển từ xanh sang tím. Nếu quỳ chuyển từ màu xanh sang màu tím thì chứng tỏ không có kiềm trong dung dịch. Không có axit trong dung dịch, vì khi có mặt nó, quỳ tím phải chuyển sang màu đỏ. Dung dịch trở nên trung tính. Làm bay hơi dung dịch, ta được muối - natri clorua NaCl.

Sự tạo thành natri clorua trong quá trình tương tác của natri hydroxit với axit clohydric được biểu thị bằng phương trình:

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

Bản chất của phản ứng này là các nguyên tử natri và hydro đổi chỗ cho nhau. Kết quả là nguyên tử hydro của axit kết hợp với nhóm hydroxyl của kiềm thành phân tử nước và nguyên tử kim loại natri kết hợp với phần còn lại của axit - Cl, tạo thành phân tử muối. Phản ứng này thuộc loại phản ứng trao đổi quen thuộc với chúng ta.

Bazơ không tan có phản ứng với axit không? Đổ hiđroxit đồng xanh vào ly. Hãy thêm nước. Hydroxit đồng sẽ không tan. Bây giờ chúng ta hãy thêm một dung dịch axit nitric vào nó. Đồng hiđroxit sẽ tan và thu được dung dịch đồng nitrat màu xanh lam. Phản ứng được biểu diễn theo phương trình:

Cu (OH) 2 + 2HNO 3 = Cu (NO 3) 2 + 2H 2 O

Các bazơ không tan trong nước, như kiềm, phản ứng với axit để tạo thành muối và nước.

Sử dụng phản ứng trung hòa, các axit và bazơ không tan được xác định bằng thực nghiệm. Hiđrat của oxit tham gia phản ứng trung hòa với kiềm là axit. Tin chắc bằng kinh nghiệm rằng hiđrat oxit này được trung hoà bởi kiềm, chúng ta viết công thức của nó dưới dạng công thức axit, viết kí hiệu hoá học của hiđro ở đầu là: HNO3, H 2 SO 4.

Các axit không phản ứng với nhau tạo thành muối.

Các hiđrat oxit tham gia phản ứng trung hoà có m rất nhiều bazơ. Theo kinh nghiệm, tin chắc rằng hydrat oxit này được trung hòa bởi axit, chúng tôi viết công thức của nó ở dạng Me (OH) n, tức là chúng tôi nhấn mạnh sự hiện diện của các nhóm hydroxyl trong đó.

Bazơ không phản ứng với nhau tạo thành muối.

Trang 2

Các phản ứng trung hòa liên quan đến axit yếu hoặc bazơ yếu không diễn ra hoàn toàn, chỉ cho đến khi cân bằng được thiết lập.

Phản ứng trung hòa là quá trình tỏa nhiệt (Н ОН-Н2О 57 3 kJ), do đó, quá trình thủy phân các muối là thu nhiệt.

Phản ứng trung hòa là quá trình tỏa nhiệt (H OH - H2O 57 3 kJ), do đó, quá trình thủy phân các muối thu nhiệt.

Phản ứng trung hoà là phản ứng hoá học giữa chất có tính chất của axit và chất có tính chất của bazơ, làm mất tính chất đặc trưng của cả hai hợp chất. Phản ứng trung hòa điển hình nhất trong dung dịch nước xảy ra giữa các ion hydro ngậm nước và các ion hydroxyl có trong axit và bazơ mạnh, lần lượt là: H OH-H2O.

Phản ứng trung hòa không chỉ tiến hành trong dung dịch nước mà còn xảy ra trong các dung dịch không chứa nước. Bản chất hóa học của dung môi không chứa nước ảnh hưởng đến trạng thái của các ion trong dung dịch và mức độ phân ly. Cùng một chất có thể là muối trong một dung môi, axit trong dung môi khác và bazơ trong một phần ba.

Phản ứng trung hoà có kèm theo toả nhiệt; do đó, nhiệt kế Beckmann được thiết lập sơ bộ sao cho khi bắt đầu thí nghiệm, thủy ngân trong ống mao dẫn nhiệt kế ở dưới đáy thang chia độ. Sau khi nhiệt lượng kế được lắp ráp, hằng số của nó được xác định (xem phần trước) bằng cách đưa một ống rỗng vào nắp của nhiệt lượng kế.

Phản ứng trung hòa xảy ra với sự giải phóng nhiệt. Tuy nhiên, lượng nhiệt thoát ra khi trộn axit loãng và bazơ rất khó ước tính bằng cách chạm vào. Axit và bazơ đậm đặc không bao giờ được trộn lẫn với nhau. Hỗn hợp này trở nên nóng đến mức bắt đầu sôi và bắn tung tóe.

Các phản ứng trung hòa đóng một vai trò quyết định trong việc kéo sợi, vì chúng xác định trước động học của sự lắng đọng và cấu trúc của dây tóc tạo thành. Ngoài ra, do kết quả của phản ứng trung hòa, một số sản phẩm chuyển sang dạng không ổn định và bị phân hủy.

Phản ứng trung hòa kiềm của axit naphthenic và phenol là phản ứng thuận nghịch. Naphthenat và phenolat bị thủy phân khi có nước, tạo thành các sản phẩm ban đầu. Mức độ thủy phân phụ thuộc vào điều kiện của quá trình. Nó tăng khi tăng nhiệt độ và giảm khi tăng nồng độ của dung dịch kiềm. Làm sạch bằng kiềm nên thực hiện ở nhiệt độ thấp, sử dụng các dung dịch đậm đặc.

Phản ứng trung hòa xảy ra trong dung dịch nước tương tự như phản ứng xảy ra trong môi trường không chứa nước.

Phản ứng trung hòa là phản ứng trao đổi ion và diễn ra tức thời. Ngược lại, phản ứng este hóa không phải là phản ứng trao đổi ion và diễn ra chậm hơn. Cả phản ứng tạo thành etylat và phản ứng este hóa đều thuận nghịch và do đó, bị giới hạn bởi trạng thái cân bằng.

Các loại phản ứng trung hòa. Bản thân phản ứng này ngụ ý việc dập tắt các ổ (vi khuẩn, axit và chất độc).

Phản ứng trung hòa trong y học

Phản ứng trung hòa được sử dụng trong vi sinh vật học. Điều này dựa trên thực tế là một số hợp chất có thể liên kết các tác nhân gây bệnh của các bệnh khác nhau hoặc các chất chuyển hóa của chúng. Kết quả là vi sinh vật bị tước đi cơ hội sử dụng các đặc tính sinh học của chúng. Điều này cũng bao gồm các phản ứng ức chế của vi rút.

Quá trình trung hòa các chất độc xảy ra theo một nguyên tắc tương tự. Nhiều chất chống độc khác nhau được sử dụng làm thành phần chính, có tác dụng ngăn chặn hoạt động của chất độc, ngăn không cho chúng thể hiện đặc tính của mình.

Phản ứng trung hòa trong hóa học vô cơ

Phản ứng trung hòa là một trong những nền tảng của chất vô cơ. Trung hòa đề cập đến một loại phản ứng trao đổi. Phản ứng thu được muối và nước. Axit và bazơ được sử dụng cho phản ứng. Phản ứng trung hòa là phản ứng thuận nghịch và không thể đảo ngược.

phản ứng không thể đảo ngược

Tính thuận nghịch của phản ứng phụ thuộc vào mức độ phân ly của các cấu tử. Nếu sử dụng hai hợp chất mạnh thì phản ứng trung hòa sẽ không thể trở lại các chất ban đầu. Điều này có thể được thấy, ví dụ, trong phản ứng của kali hydroxit với axit nitric: KOH + HNO3 - KNO3 + H2O;

Phản ứng trung hòa trong một trường hợp cụ thể chuyển thành phản ứng thủy phân muối.

Ở dạng ion, phản ứng có dạng như sau: H (+) + OH (-)> H2O;

Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng phản ứng của một axit mạnh với một bazơ mạnh không thể là phản ứng thuận nghịch.

Phản ứng thuận nghịch

Nếu phản ứng xảy ra giữa một bazơ yếu và một axit mạnh, hoặc một axit yếu và một bazơ mạnh, hoặc giữa một axit yếu và một bazơ yếu thì quá trình này là thuận nghịch.

Sự thuận nghịch xảy ra do sự dịch chuyển sang phải trong hệ thống cân bằng. Có thể thấy tính thuận nghịch của phản ứng khi sử dụng làm nguyên liệu ban đầu, ví dụ, axit hydrocyanic, cũng như amoniac.

Axit yếu và bazơ mạnh: HCN + KOH = KCN + H2O;

Ở dạng ion: HCN + OH (-) = CN (-) + H2O.

Cơ sở yếu và

Phản ứng trung hòa được coi là một trong những phản ứng quan trọng nhất đối với axit và bazơ. Chính sự tương tác này cho thấy sự hình thành nước là một trong những sản phẩm của phản ứng.

Cơ chế

Chúng ta hãy phân tích phương trình của phản ứng trung hòa bằng cách sử dụng ví dụ về sự tương tác của natri hiđroxit với axit clohiđric (clohiđric). Các cation hydro được hình thành do sự phân ly của axit liên kết với các ion hydroxit, được hình thành trong quá trình phân hủy kiềm (natri hydroxit). Kết quả là, một phản ứng trung hòa xảy ra giữa chúng.

H + + OH- → H 2 O

Đặc điểm của đương lượng hóa học

Chuẩn độ axit-bazơ có liên quan đến quá trình trung hòa. Chuẩn độ là gì? Đây là một cách để tính toán khối lượng sẵn có của một bazơ hoặc axit. Nó liên quan đến việc đo lượng kiềm hoặc axit với nồng độ đã biết, nồng độ này phải được thực hiện để trung hòa hoàn toàn thuốc thử thứ hai. Bất kỳ phản ứng trung hòa nào cũng liên quan đến việc sử dụng thuật ngữ như "tương đương hóa học".

Đối với kiềm, đây là lượng bazơ, trong trường hợp trung hòa hoàn toàn, tạo thành một mol ion hydroxit. Đối với một axit, đương lượng hóa học được xác định bằng lượng được giải phóng trong quá trình trung hòa 1 mol cation hydro.

Phản ứng trung hòa xảy ra hoàn toàn nếu hỗn hợp ban đầu chứa một số đồng phân hóa học của bazơ và axit bằng nhau.

Đương lượng gam là khối lượng của một bazơ (axit) tính bằng gam có thể tạo thành một mol ion hydroxit (cation hydro). Đối với axit đơn chức (nitric, clohiđric), khi phân tử phân hủy thành ion, mỗi ion giải phóng một cation hiđro, đương lượng hóa học tương đương với khối lượng của chất và đương lượng 1 gam tương ứng với khối lượng phân tử của chất đó. Đối với axit sunfuric bazơ, tạo thành hai cation hydro trong quá trình điện phân, một mol tương ứng với hai đương lượng. Do đó, trong tương tác axit-bazơ, đương lượng gam của nó bằng một nửa trọng lượng phân tử tương đối. Đối với một axit photphoric tri bazơ, khi phân ly hoàn toàn, tạo thành ba cation hiđro, đương lượng a gam sẽ bằng một phần ba khối lượng phân tử tương đối.

Đối với bazơ, nguyên tắc xác định cũng tương tự: đương lượng gam phụ thuộc vào hóa trị của kim loại. Vì vậy, đối với các kim loại kiềm: natri, liti, kali - giá trị mong muốn trùng với trọng lượng phân tử tương đối. Trong trường hợp tính đương lượng gam của canxi hiđroxit, giá trị này sẽ bằng một nửa trọng lượng phân tử tương đối của vôi tôi.

Giải thích cơ chế

Chúng ta hãy thử tìm hiểu phản ứng trung hòa là gì. Các ví dụ về tương tác như vậy có thể được thực hiện theo cách khác, chúng ta hãy xem xét sự trung hòa của axit nitric với bari hydroxit. Hãy thử xác định khối lượng axit mà phản ứng trung hòa cần dùng. Ví dụ về các phép tính được đưa ra dưới đây. Khối lượng phân tử tương đối của axit nitric là 63 và bari hiđroxit là 86. Chúng tôi xác định số gam đương lượng của bazơ có trong 100 gam. Chia 100 g cho 86 g / đvC ta được 1 đương lượng Ba (OH) 2. Nếu chúng ta xem xét vấn đề này thông qua một phương trình hóa học, thì chúng ta có thể lập tương tác như sau:

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

Phương trình hiển thị rõ ràng tất cả các hóa học. Phản ứng trung hòa ở đây xảy ra hoàn toàn khi hai mol axit phản ứng với một mol bazơ.

Đặc điểm của nồng độ bình thường

Khi nói về sự trung hòa, nồng độ thông thường của bazơ hoặc kiềm thường được sử dụng. Giá trị này là gì? Tính chuẩn của dung dịch chứng tỏ số đương lượng của chất mong muốn tồn tại trong một lít dung dịch của nó. Với sự trợ giúp của nó, các phép tính định lượng được thực hiện trong hóa học phân tích.

Ví dụ, nếu bạn muốn xác định độ chuẩn và nồng độ mol của dung dịch 0,5 lít thu được sau khi hòa tan 4 gam natri hiđroxit vào nước, trước hết bạn cần xác định khối lượng phân tử tương đối của natri hiđroxit. Nó sẽ là 40, khối lượng mol là 40 g / mol. Tiếp theo, ta xác định hàm lượng định lượng trong 4 gam chất, lấy khối lượng chia cho khối lượng mol tức là 4 g: 40 g / mol, ta được 0,1 mol. Vì nồng độ mol được xác định bằng tỷ lệ giữa số mol của một chất với tổng thể tích của dung dịch, nên có thể tính được nồng độ mol của một kiềm. Để làm điều này, chúng tôi chia 0,1 mol cho 0,5 lít, kết quả là chúng tôi nhận được 0,2 mol / l, tức là 0,2 M. kiềm. Vì bazơ là đơn axit nên số mol của nó bằng số bình thường, nghĩa là, nó tương ứng với 0,2 n.

Sự kết luận

Trong hóa học vô cơ và hữu cơ, phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ có tầm quan trọng đặc biệt. Do sự trung hòa hoàn toàn của các thành phần ban đầu, phản ứng trao đổi ion xảy ra, tính hoàn chỉnh của phản ứng này có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng các chất chỉ thị cho môi trường axit và kiềm.