甲中和反应是一个酸性和以定量方式的碱性物种之间发生。通常,在在含水介质中,水这种类型的反应和盐(离子物质组成的除H以外的阳离子的+和除OH以外的阴离子-或O- 2-)根据以下方程产生:酸和碱→盐+水。
电解质是溶于水后产生可导电的溶液的物质,会对中和反应产生影响。酸,碱和盐被认为是电解质。
这样,强电解质是指在溶液中时会完全分解成其组成离子的那些物质,而弱电解质仅会部分电离(它们具有较小的导电能力;也就是说,它们不好导体,例如强电解质)。
特点
首先,应该强调的是,如果用等量的酸和碱(以摩尔计)开始中和反应,当所述反应结束时,只会得到一种盐;反之,也就是说,没有残留量的酸或碱。
而且,酸碱反应的一个非常重要的性质是pH,它表明溶液的酸性或碱性。这取决于所测溶液中H +离子的量。
另一方面,取决于所考虑的参数,存在一些酸度和碱度的概念。一个引人注目的概念是布朗斯泰德(Brønsted)和劳瑞(Lowry),他们将酸视为能够提供质子(H +)的物种,并将碱视为能够接受质子的物种。
酸碱滴定
为了正确定量地研究酸与碱之间的中和反应,应用了一种称为酸碱滴定(或滴定)的技术。
酸碱滴定包括确定中和一定量的已知浓度的碱或酸所需的酸或碱的浓度。
在实践中,必须逐渐将标准溶液(其浓度确切已知)添加到浓度未知的溶液中,直到达到等当点为止,在该点上,一种物质已完全中和另一种。
当两种溶液之间的化学反应完成时,通过添加到未知浓度溶液中的指示剂颜色的剧烈变化来检测当量点。
例如,在中和磷酸(H 3 PO 4)的情况下,每个从酸中释放出来的质子都有一个当量点;也就是说,将存在三个等效点,并且将观察到三个颜色变化。
中和反应的产物
在强酸与强碱的反应中,物质的完全中和发生,就像盐酸和氢氧化钡之间的反应一样:
2HCl(水溶液)+ Ba(OH)2(水溶液)→BaCl 2(水溶液)+ 2H 2 O(l)
因此,没有多余的ħ +或OH -离子被产生,这意味着已经被中和的强电解质溶液将pH内在联系他们的反应物的酸字符。
与此相反,在中和的弱和强电解质(强酸+弱碱或弱酸+强碱)之间的情况下,获得的弱电解质的部分离解和酸解离常数(K 一)出现或弱碱(K b),通过计算pH值确定净反应的酸性或碱性。
例如,我们有氢氰酸和氢氧化钠之间的反应:
HCN(水溶液)+ NaOH(水溶液)→NaCN(水溶液)+ H 2 O(l)
在该反应中,弱电解质不会在溶液中显着电离,因此净离子方程式表示如下:
HCN(水溶液)+ OH - (水溶液)→CN - (水溶液)+ H 2 O(L)
这是在它们的解离形式编写具有强电解质的反应后得到(钠+(水溶液)+ OH - (水溶液)在反应物侧,和Na +(水溶液)+ CN - (侧面水溶液)产品),只有钠离子是旁观者。
最后,在弱酸和弱碱之间反应的情况下,不会发生所述中和。这是因为两种电解质都会部分解离,而不会产生预期的水和盐分。
例子
强酸+强碱
一个例子是硫酸和氢氧化钾在水性介质中的反应,根据以下方程式:
H 2 SO 4(水溶液)+ 2KOH(水溶液)→K 2 SO 4(水溶液)+ 2H 2 O(l)
可以看出,酸和氢氧化物都是强电解质。因此,它们在溶液中完全电离。该溶液的pH值将取决于比例最大的强电解质。
强酸+弱碱
硝酸与氨的中和产生化合物硝酸铵,如下所示:
HNO 3(水溶液)+ NH 3(水溶液)→NH 4 NO 3(水溶液)
在这种情况下,未观察到用盐产生的水,因为必须将其表示为:
HNO 3(水溶液)+ NH 4 +(水溶液)+ OH - (水溶液)→NH 4 NO 3(水溶液)+ H 2 O(L)
因此,水可以看作是反应产物。在这种情况下,溶液将具有基本酸性的pH。
弱酸+强碱
乙酸和氢氧化钠之间发生的反应如下所示:
CH 3 COOH(水溶液)+ NaOH(水溶液)→CH 3 COONa(水溶液)+ H 2 O(l)
由于乙酸是一种弱电解质,它会部分解离,生成乙酸钠和水,其溶液将具有碱性pH。
弱酸+弱碱
最后,如上所述,弱碱不能中和弱酸。两者都不是相反的。两种物质都在水溶液中水解,溶液的pH将取决于酸和碱的“强度”。
参考文献
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