Нейтралізація слабких кислот і основ – Нейтралізація

КИСЛОТИ Й ОСНОВИ

3. Нейтралізація

При змішуванні рівних об’ємів соляної кислоти і розчину їдкого натру однакових концентрацій, утворюється нейтральний розчин натрій хлориду, що має показник pH = 7. Таким чином, кислотні і лужні властивості початкових речовин нейтралізуються.

Нейтралізація є реакцією взаємодії іонів гідроксонію і гідроксид-іонів з утворенням молекул води:

Н3О+ + ОН –  Нейтралізація слабких кислот і основ   Нейтралізація 2 Н2О.

Увага: рівновага практично повністю зміщена в бік утворення води (автопротоліз води).

Аніон кислоти (наприклад,

хлорид-іон у розчині хлоридної кислоти) і катіон лугу (наприклад, іон Натрію в розчині їдкого натру) в процесі нейтралізації не беруть участі. Це твердження правильне для випадку, коли і кислота, і луг дисоційовані повністю.

3.1. Нейтралізація слабких кислот і основ

Слабкі кислоти й основи при нейтралізації поводять себе інакше.

– Оскільки іони гідроксонію і гідроксид-іони під час нейтралізації постійно видаляються з протолітичної рівноваги, то їх концентрація повинна поновлюватися

в рівному об’ємі за рахунок дисоціації слабких електролітів.

– Розчин солі, утворений в результаті проведеної нейтралізації, не нейтральний, оскільки один з іонів (або обидва іони) реагують з молекулами води, яка, згідно з теорією Бренстеда, може проявляти властивості кислоти або основи.

Приклад 1. У водному розчині етанової кислоти міститься невелика кількість іонів гідроксонію. При нейтралізації з використанням розчину їдкого натру ці іони видаляються з рівноваги і тому поповнюються за рахунок дисоціації молекул етанової кислоти. Після проведення нейтралізації утворений розчин натрій ацетату має лужне середовище, оскільки ацетат-іон вступає в реакцію з водою:

 Нейтралізація слабких кислот і основ   Нейтралізація

Приклад 2. У водному розчині амоніаку міститься невелика кількість гідроксид-іонів. Під час нейтралізації з використанням хлоридної кислоти ці іони видаляються з рівноваги і тому поповнюються за рахунок протолізу молекул амоніаку. Розчин амоній хлориду, утворений в результаті нейтралізації, має кисле середовище, оскільки іон амонію вступає в реакцію з водою:

 Нейтралізація слабких кислот і основ   Нейтралізація

Зміни значення pH розчину при додаванні кислоти або лугу представлені у вигляді кривої титрування.

 Нейтралізація слабких кислот і основ   Нейтралізація

Запам’ятайте: точкою еквівалентності називають точку на кривій титрування за відсутності надлишку як кислоти, так і лугу. При титруванні слабкої кислоти точка еквівалентності на кривій титрування знаходиться в лужній області значень pH, при титруванні слабкої основи розчином сильної кислоти точка еквівалентності знаходиться в кислій області значень pH.

На кривій титрування слабких кислот і основ, окрім точки еквівалентності, є ще поворотна точка. У цьому місці відбувається перетворення половини кислоти або основи на відповідну зв’язану основу або кислоту. Оскільки в цьому випадку утворюється буферний розчин у співвідношенні концентрацій сіль : кислота або сіль : основа, рівному 1:1, то значення pH або значення рОН, відповідно до буферного рівняння, відповідає значенню рКкисл. або значенню рКосн. кислоти чи основи.

Увага: криві титрування багатоосновних кислот, молекули яких можуть дисоціювати ступінчасто, мають відповідно більше точок еквівалентності.




Нейтралізація слабких кислот і основ – Нейтралізація