Vrste reakcija neutralizacije. Sama reakcija podrazumijeva gašenje žarišta (mikrobi, kiseline i toksini).
Reakcija neutralizacije u medicini
Reakcija neutralizacije koristi se u mikrobiologiji. To se temelji na činjenici da neki spojevi mogu vezati uzročnike raznih bolesti, odnosno njihove metabolizme. Kao rezultat toga, mikroorganizmi su lišeni mogućnosti korištenja svojih bioloških svojstava. To također uključuje reakcije inhibicije virusa.Neutralizacija toksina odvija se prema sličnom principu. Kao glavna komponenta koriste se različiti antitoksini koji blokiraju djelovanje toksina, sprječavajući ih da pokažu svoja svojstva.
Reakcija neutralizacije u anorganskoj kemiji
Reakcije neutralizacije jedan su od temelja anorganskih. Neutralizacija se odnosi na vrstu reakcije izmjene. Reakcija daje sol i vodu. Za reakciju se koriste kiseline i baze. Reakcije neutralizacije su reverzibilne i ireverzibilne.ireverzibilne reakcije
Reverzibilnost reakcije ovisi o stupnju disocijacije sastojaka. Ako se koriste dva jaka spoja, tada se reakcija neutralizacije neće moći vratiti na izvorne tvari. To se može vidjeti, na primjer, u reakciji kalijevog hidroksida s dušičnom kiselinom:KOH + HNO3 – KNO3 + H2O;
Reakcija neutralizacije u određenom slučaju prelazi u reakciju hidrolize soli.
U ionskom obliku reakcija izgleda ovako:
H(+) + OH(-) > H2O;
Iz ovoga možemo zaključiti da reakcija jake kiseline s jakom bazom ne može biti reverzibilna.
Reverzibilne reakcije
Ako se reakcija odvija između slabe baze i jake kiseline, ili slabe kiseline i jake baze, ili između slabe kiseline i slabe baze, tada je ovaj proces reverzibilan.Reverzibilnost se javlja kao rezultat pomaka udesno u sustavu ravnoteže. Reverzibilnost reakcije može se vidjeti kada se kao početni materijali koriste, na primjer, ili cijanovodična kiselina, kao i amonijak.
Slaba kiselina i jaka baza:
HCN+KOH=KCN+H20;
U ionskom obliku:
HCN+OH(-)=CN(-)+H2O.
Slaba baza i jaka kiselina:
HCl+NH3-H20=Nh4Cl+H20;
U ionskom obliku:
H(+)+NH3-H2O=NH4(+)+H2O.
Slaba sol i slaba baza:
CH3COOH+NH3-H20=CH3COONH4+H20;
U ionskom obliku:
CH3COOH+NH3-H2O=CH3COO(-)+NH4(+)+H2O.
Tema lekcije: "Reakcija neutralizacije kao primjer reakcije izmjene"
Svrha lekcije: stvoriti predodžbu o reakciji neutralizacije kao posebnom slučaju reakcije izmjene.
Zadaci:
Stvoriti uvjete za razvoj ideja o reakciji neutralizacije kao posebnom slučaju reakcije izmjene;
Proširiti znanja učenika o svojstvima kiselina i baza;
Nastaviti razvijati vještine sastavljanja jednadžbi kemijskih reakcija;
Razvijati zapažanje i pažnju tijekom demonstracijskog pokusa.
Vrsta lekcije : kombinirano
Oprema i reagensi : klorovodična kiselina, otopine natrijevog hidroksida, bakrov (II) hidroksid, fenolftalein, epruvete.
Tijekom nastave
Organiziranje vremena.
Dečki, nastavimo naše putovanje kroz zemlju zvanu Kemija. U prošloj lekciji upoznali smo se s gradom Temeljima i njegovim stanovnicima. Glavni stanovnici ovog grada su temelji. Definirajte pojam "temelj". Pa, hajde sada provjeriti kako si napravio zadaću.
Provjera domaće zadaće.
№ 7, 8.
Propitivanje i daljnje obnavljanje znanja.
Koje klase anorganskih tvari poznajete?
Definirajte pojmove "oksidi", "kiseline", "soli".
S kojim tvarima voda reagira?
Koje tvari nastaju reakcijom vode s bazičnim i kiselim oksidima?
Kako dokazati da kiselina nastaje kao rezultat interakcije vode s kiselim oksidom?
Što su indikatori?
O kojem pokazatelju govorite?
Od lužine žutim, kao u groznici,
Crvenim od kiseline, kao od srama.
I tražim vlagu koja štedi
Tako da me ta srijeda nije mogla uhvatiti.
(metiloranž)
Ući u kiselinu za njega je neuspjeh,
Ali izdržat će bez uzdaha i plača.
Ali u lužinama takve plavuše
Neće početi život, nego čvrste maline.
(fenolftalein.)
Koje druge pokazatelje znate?
Definirajte pojmove "kiseli oksid", "bazični oksid".
Na koje se skupine dijele baze?
Koje je boje fenolftalein, metiloranž, lakmus u otopini lužine?
Učenje novog gradiva.
Već znate da su lužine topive baze, pri radu s njima moraju se poštivati posebna pravila sigurnog ponašanja, jer imaju nagrizajuće djelovanje na našu kožu. Ali oni se mogu "neutralizirati" dodavanjem otopine kiseline u njih - neutralizirati. A tema današnjeg sata: „Reakcija neutralizacije kao primjer reakcije izmjene“ (zapisivanje teme na ploču i u bilježnicu).
Svrha današnje lekcije: stvoriti ideju o reakciji neutralizacije; naučiti pisati jednadžbe reakcija neutralizacije.
Prisjetimo se koje vrste kemijskih reakcija već poznajete. Definirajte vrstu podataka o reakciji
Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 + O 2
Zn + 2HCl = ZnCl 2 +H 2
Definirajte ove vrste reakcija.
Također već znate da ako se fenolftalein doda lužini, otopina će postati grimizna. Ali ako se ovoj otopini doda kiselina, boja nestaje (dem. interakcijeNaOHiHCl). Ovo je reakcija neutralizacije.
Napišite jednadžbu na ploču:NaOH + HCl=NaCl+H 2 O
Rezultat je sol i voda.
Pokušajmo svi zajedno definirati reakciju neutralizacije.
Reakcija neutralizacije ne spada ni u jednu od do sada poznatih vrsta reakcija. Ovo je reakcija razmjene. Opća shema reakcije izmjene: AB + CD = AD + CB
To jest, to je reakcija između složenih tvari, tijekom koje one razmjenjuju svoje sastavne dijelove.
A tko zna koja je kiselina u našem želucu? Što mislite, zašto se za žgaravicu, ako nema tablete pri ruci, preporučuje popiti malo otopine sode?
Činjenica je da otopina sode također ima alkalno okruženje, a kada popijemo ovu otopinu, dolazi do reakcije neutralizacije. Otopina sode neutralizira klorovodičnu kiselinu koja se nalazi u našem želucu.
Mislite li da netopljive baze reagiraju s kiselinama? (Odgovori učenika). dem. Cu(OH) interakcije 2 i HCl .
Napišite jednadžbu na ploču:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Sidrenje
Dodajte sljedeće jednadžbe reakcije:
a) KOH+ H 2 TAKO 4 = …;
b) Fe(OH) 2 + HCl=…;
u) Ca(OH) 2 + H 2 TAKO 4 =…. .
Koje početne tvari treba uzeti da se reakcijom neutralizacije dobiju sljedeće soli:ca( NE 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Dane tvari:HCl; H 2 TAKO 4 ; Fe( Oh) 3 . Napišite jednadžbe za sve moguće reakcije neutralizacije između njih.
Tjelesna i zdravstvena kultura: Nastavnik pokazuje tvari, a učenici trebaju odrediti kojoj klasi tvari ta tvar pripada i izvesti sljedeće radnje: oksid - ruke gore, sol - ustati, kiselina - ruke u stranu, baze - ne raditi ništa.
Generalizacija
Dovršite predloženu shemu
Glavne klase anorganskih tvari
TAKO 2 ; Na 2 Oh? ? ?
H 2 TAKO 4 ; HCl NaOH; Ca(OH) 2 CaCl 2; Na 2 TAKO 4
2. Dopunite rečenice u nastavku:
Skupina OH atoma naziva se...
Valencija ove grupe je konstantna i jednaka ....
Baze se sastoje od atoma.... i jedan ili više... .
Kemijska svojstva baza uključuju njihov učinak na .... Istovremeno, indikatori dobivaju boju: lakmus - ....; fenolftalein - ....; metiloranž - ....
Osim toga, baze reagiraju s .... .
Ova reakcija se zove...
Produkti ove reakcije su... i …. .
Reakcija izmjene je reakcija između... tvari, u kojima izmjenjuju svoje ... dijelove.
Reakcija neutralizacije je poseban slučaj reakcije ....
VII Odraz
Što ste naučili na današnjoj lekciji? Jesmo li postigli ciljeve postavljene u lekciji?
Domaća zadaća: § 33 br. 6, pripremiti se za praktični rad br. 6
Dodatne informacije:Jeste li znali da su žene drevne Rusije prale kosu otopinom pepela smreke ili pepela suncokreta? Otopina pepela je sapunasta na dodir i naziva se "lužina". Takva otopina ima alkalno okruženje, poput tvari koje proučavamo. Pepeo na arapskom je al-kali.
Povijesni nazivi najvažnijih lužina: natrijev hidroksid - kaustična soda, kalijev hidroksid - kaustična potaša. Alkalije se koriste za izradu stakla i sapuna.
Misterija:
Sadrži metal i kisik,
Plus vodik.
I ova kombinacija
Poziv -….. (dolje)
Leonid Čueškov
Naprijed je uvijek ovdje "pepeo",
I ono što ostaje iza.
Ona bode i bode.
I na prvi pogled je jednostavno,
I zove se - ... (kiselina)
Leonid Čueškov
Lekcija je posvećena proučavanju reakcije između tvari suprotnih svojstava - kiselina i baza. Takve reakcije nazivamo reakcijama neutralizacije. Tijekom lekcije naučit ćete kako upotrijebiti formulu soli za njezino ime i zapisati njezinu formulu prema nazivu soli.
Tema: Klase anorganskih tvari
Lekcija: Reakcija neutralizacije
Ako pomiješate jednake količine klorovodične kiseline i natrijevog hidroksida, tada nastaje otopina u kojoj će medij biti neutralan, tj. neće sadržavati ni kiselinu ni lužinu. Napišimo jednadžbu reakcije klorovodične kiseline i natrijevog hidroksida ako je rezultat natrijev klorid i voda.
Kada reagiraju 1 mol klorovodika (HCl) i 1 mol natrijevog hidroksida (NaOH), nastaju 1 mol natrijevog klorida (NaCl) i 1 mol vode (H 2 O). Imajte na umu da tijekom ove reakcije dvije složene tvari izmjenjuju svoje sastojke i nastaju dvije nove složene tvari:
NaOH+HCl=NaCl+H20
Reakcije u kojima dva spoja izmjenjuju svoje sastojke nazivamo reakcije razmjene.
Poseban slučaj reakcije izmjene je reakcija neutralizacije.
Reakcija neutralizacije je interakcija kiseline s bazom.
Shema reakcije neutralizacije: BAZA + KISELINA = SOL + VODA
Baze koje su netopljive u vodi također se mogu otopiti u otopinama kiselina. Kao rezultat tih reakcija nastaju soli i voda. Jednadžba reakcije za interakciju bakrova (II) hidroksida sa sumpornom kiselinom:
Cu (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + 2 H 2 O
Tvar kemijske formule CuSO 4 pripada klasi soli. Sastavili smo formulu ove soli, znajući da je valencija bakra u ovom procesu II, a valencija SO 4 je također II. Ali kako se zove ova tvar?
Naziv soli sastoji se od dvije riječi: prva riječ je naziv kiselinskog ostatka (ovi nazivi su dati u tablici u udžbeniku, moraju se naučiti), a druga riječ je naziv metala. Ako je valencija metala promjenjiva, tada je navedena u zagradama.
Dakle, tvar s kemijskom formulom CuSO 4 naziva se bakrov (II) sulfat.
NaNO 3 - natrijev nitrat;
K 3 PO 4 - kalijev fosfat (ortofosfat).
A sada napravimo obrnuti zadatak: napravit ćemo formulu za sol po njezinu imenu. Napravimo formule sljedećih soli: natrijev sulfat; magnezijev karbonat; kalcijev nitrat.
Da bismo pravilno sastavili formulu soli, prvo zapišemo simbol metala i formulu kiselinskog ostatka, odozgo označavamo njihove valencije. Pronađite LCM vrijednosti valencije. Podijelimo LCM sa svakom od vrijednosti valencije, nalazimo broj metalnih atoma i broj kiselinskih ostataka.
Imajte na umu da ako se kiselinski ostatak sastoji od skupine atoma, tada se pri pisanju formule soli formula kiselinskog ostatka piše u zagradama, a broj kiselinskih ostataka naznačuje se izvan zagrade odgovarajućim indeksom.
1. Zbirka zadataka i vježbi iz kemije: 8. razred: k udžbeniku. godišnje Orzhekovsky i dr. “Kemija. 8. razred / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M .: AST: Astrel, 2006. (str. 106)
2. Ushakova O.V. Radna bilježnica iz kemije: 8. razred: uz udžbenik P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija. 8. razred” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; pod, ispod. izd. prof. godišnje Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (str. 107-108)
3. Kemija. 8. razred. Proc. za opće ustanove / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Šalašova. – M.: Astrel, 2013. (§33)
4. Kemija: 8. razred: udžbenik. za opće ustanove / P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§39)
5. Kemija: inorg. kemija: udžbenik. za 8 ćelija. opće obrazovanje ustanove / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Obrazovanje, Moscow Textbooks OJSC, 2009. (§§31,32)
6. Enciklopedija za djecu. Svezak 17. Kemija / Pogl. izd. V.A. Volodin, vodeći. znanstveni izd. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Dodatni web resursi
2. Indikatori u reakcijama neutralizacije. Titracija().
Domaća zadaća
1) sa. 107-108 №№ 4,5,7 iz Radne bilježnice iz kemije: 8. razred: prema udžbeniku P.A. Orzhekovsky i dr. “Kemija. 8. razred” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; pod, ispod. izd. prof. godišnje Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
2) str.188 broj 1,4 iz udžbenika P.A. Oržekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova "Kemija: 8. razred", 2013
U do sada razmatranim protolitičkim interakcijama (ionizacija slabih elektrolita i hidroliza iona soli) voda je bila obvezna komponenta, čije su molekule, pokazujući svojstva amfolita, djelovale kao donor ili akceptor protona, osiguravajući pojave ovih interakcija. Sada razmotrite izravnu interakciju kiselina i baza jedne s drugom, tj. reakcije neutralizacije.
Reakcija neutralizacije je protolitička reakcija između kiseline i baze, koja rezultira stvaranjem soli i vode.
Ovisno o jačini uključene kiseline i baze, reakcija neutralizacije može biti praktički ireverzibilna ili reverzibilna u različitim stupnjevima.
Kada bilo koja jaka kiselina stupa u interakciju s bilo kojom jakom bazom (lužinom), zbog činjenice da su ti reagensi potpuno disocirani na ione, bit takve reakcije, bez obzira na prirodu reagensa, izražava se istom molekularno-ionskom jednadžbom :
U procesu neutralizacije jake kiseline s alkalijom, pH sustava se mijenja, što odgovara krivulji neutralizacije prikazanoj na sl. 8.1. Krivulja neutralizacije u ovom slučaju karakterizirana je velikim i oštrim pH skokom blizu stanja ekvivalencije (Veq) - Sredina ovog skoka odgovara točki ekvivalencije, na kojoj [H + ] = [OH-] = = 1 10 - 7 mol/l, tj. pH = 7.
Karakteristične značajke reakcije neutralizacije jake kiseline s alkalijom i obrnuto su:
nepovratnost;
egzotermnost ( H 0= -57,6 kJ/mol);
Vrlo velika brzina, budući da samo mobilni ioni H + i OH- međusobno djeluju;
Skok pH tijekom neutralizacije je velik i nagao;
Točka ekvivalencije pri pH = 7.
Ove značajke reakcije neutralizacije između jakih kiselina i baza osigurale su njegovu široku upotrebu u analitičkoj praksi za kvantitativno određivanje kiselina i baza u predmetima koji se proučavaju.
Najčešći slučaj reakcije neutralizacije je međudjelovanje kiselina i baza koje se razlikuju po jakosti. Razmotrimo neutralizaciju slabe kiseline HA jakom bazom (lužinom):
Budući da su HA i H 2 0 slabi elektroliti, protolitička ravnoteža se odvija zbog kompeticije za proton između jakih baza OH- i A- i stoga će sljedeće značajke biti karakteristične za ovu reakciju neutralizacije:
reverzibilnost;
Skok pH tijekom neutralizacije je mali i manje oštar (slika 8.2), a sa smanjenjem jačine kiseline smanjuje se i izglađuje;
Točka ekvivalencije je pri pH > 7, budući da reakcija hidrolize aniona teče u sustavu uz stvaranje OH- aniona, kojih je to više što je kiselina slabija;
V E KB), kada se doda 50% lužine i [HA] = [A-], pH vrijednost u sustavu brojčano je jednaka vrijednosti RK a ova slaba kiselina.
Posljednji stav proizlazi iz jednadžbe: pH = RK a+lg ([A-]/[ON]), prema kojem je kod [A - ] = [HA] pH = RK a(jer je lg([A-]/[HA]) = 0). Ova okolnost omogućuje ne samo određivanje vrijednosti RK a slabe kiseline, ali i riješiti obrnuti problem: po vrijednosti RK a odrediti koja je slaba kiselina u sustavu.
Reakcije neutralizacije baza različite jakosti s jakom kiselinom (slika 8.3) karakterizirane su značajkama ravnotežnih protolitičkih procesa sličnih gore navedenim. Međutim, morate razumjeti i zapamtiti da su sljedeće značajke karakteristične za neutralizaciju slabih baza:
- 
točka ekvivalencije je na pH< 7 из-за протекающей параллельно реакции гидролиза по катиону с образованием катионов Н + ;
U stanju polu-neutralizacije (1/2 V E KB), kada se doda 50% kiseline i [B] = [BH + ], pH vrijednost u sustavu je numerički jednaka pKa vrijednosti (BH +) konjugirane kiseline dane slabe baze.
Dakle, proučavanje reakcije neutralizacije omogućuje određivanje ne samo sadržaja kiselina i baza u sustavu, već i vrijednosti RK a slabi elektroliti, uključujući proteine, kao i njihove izoelektrične točke.
Reakcija neutralizacije smatra se jednom od najvažnijih za kiseline i baze. Upravo ta interakcija upućuje na stvaranje vode kao jednog od produkata reakcije.
Mehanizam
Analizirajmo jednadžbu reakcije neutralizacije na primjeru interakcije natrijevog hidroksida s klorovodičnom (solnom) kiselinom. Vodikovi kationi nastali kao rezultat disocijacije kiseline vežu se na hidroksidne ione, koji nastaju pri razgradnji lužine (natrijev hidroksid). Kao rezultat toga, među njima se odvija reakcija neutralizacije.
H+ + OH- → H2O
Obilježja kemijskog ekvivalenta
Acidobazna titracija povezana je s neutralizacijom. Što je titracija? Ovo je način za izračunavanje raspoložive mase baze ili kiseline. Uključuje mjerenje količine lužine ili kiseline s poznatom koncentracijom, koja se mora uzeti za potpunu neutralizaciju drugog reagensa. Svaka reakcija neutralizacije uključuje korištenje pojma "kemijski ekvivalent".
Za lužinu, to je količina baze koja, u slučaju potpune neutralizacije, tvori jedan mol hidroksidnih iona. Za kiselinu je kemijski ekvivalent određen količinom oslobođenom tijekom neutralizacije 1 mola vodikovih kationa.
Reakcija neutralizacije odvija se u potpunosti ako početna smjesa sadrži jednak broj kemijskih ekvivalenata baze i kiseline.
Gramski ekvivalent je masa baze (kiseline) u gramima koja može tvoriti jedan mol hidroksidnih iona (vodikovih kationa). Za jednobazičnu kiselinu (dušičnu, solnu), koja pri raspadu molekule na ione oslobađa po jedan kation vodika, kemijski ekvivalent je sličan količini tvari, a 1 gram ekvivalenta odgovara molekulskoj masi tvari. Za dibazičnu sumpornu kiselinu, koja tvori dva vodikova kationa tijekom elektrolitičke disocijacije, jedan mol odgovara dvama ekvivalentima. Stoga je u kiselinsko-baznoj interakciji njegov gram-ekvivalent jednak polovici relativne molekularne težine. Za trobazičnu fosfornu kiselinu, kada je potpuno disocirana, tvoreći tri vodikova kationa, jedan gram ekvivalent će biti jednak jednoj trećini relativne molekularne težine.
Za baze je princip određivanja sličan: gramski ekvivalent ovisi o valenciji metala. Dakle, za alkalijske metale: natrij, litij, kalij - željena vrijednost podudara se s relativnom molekularnom težinom. U slučaju izračunavanja gram-ekvivalenata kalcijevog hidroksida, ta će vrijednost biti jednaka polovici relativne molekulske mase gašenog vapna.
Objašnjenje mehanizma
Pokušajmo razumjeti što je reakcija neutralizacije. Primjeri takve interakcije mogu se uzeti drugačije, zadržimo se na neutralizaciji dušične kiseline barijevim hidroksidom. Pokušajmo odrediti masu kiseline koja je potrebna za reakciju neutralizacije. Primjeri izračuna navedeni su u nastavku. Relativna molekulska masa dušične kiseline je 63, a barijevog hidroksida 86. Određujemo broj gram-ekvivalenata baze sadržan u 100 grama. Podijelite 100 g s 86 g / eq i dobijete 1 ekvivalent Ba (OH) 2. Ako ovaj problem razmotrimo kroz kemijsku jednadžbu, tada možemo sastaviti interakciju na sljedeći način:
2HNO 3 + Ba(OH) 2 → Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
Jednadžba jasno pokazuje svu kemiju. Reakcija neutralizacije ovdje se potpuno odvija kada dva mola kiseline reagiraju s jednim molom baze.
Značajke normalne koncentracije
Kada se govori o neutralizaciji, često se koristi normalna koncentracija baze ili lužine. Koja je to vrijednost? Normalnost otopine pokazuje broj ekvivalenata željene tvari koji postoji u jednoj litri njezine otopine. Uz njegovu pomoć provode se kvantitativni izračuni u analitičkoj kemiji.
Na primjer, ako želite odrediti normalnost i molarnost otopine od 0,5 litara dobivene nakon otapanja 4 grama natrijevog hidroksida u vodi, prvo morate odrediti relativnu molekulsku masu natrijevog hidroksida. Bit će 40, molarna masa će biti 40 g / mol. Zatim određujemo kvantitativni sadržaj u 4 grama tvari, za to dijelimo masu s molarnom masom, odnosno 4 g: 40 g / mol, dobivamo 0,1 mol. Budući da je molarna koncentracija određena omjerom broja molova tvari i ukupnog volumena otopine, može se izračunati molarnost lužine. Da bismo to učinili, podijelimo 0,1 mol na 0,5 litara, kao rezultat dobivamo 0,2 mol / l, odnosno 0,2 M lužine. Budući da je baza monokiselina, njen molaritet je numerički jednak normalnom, odnosno odgovara 0,2 n.
Zaključak
U anorganskoj i organskoj kemiji reakcija neutralizacije između kiseline i baze je od posebne važnosti. Zbog potpune neutralizacije početnih komponenti dolazi do reakcije ionske izmjene čija se potpunost može provjeriti pomoću indikatora za kiseli i alkalni okoliš.