نحوه خنثی کردن پایه با اسید

تاد هلمنستین نویسنده و تصویرگر علوم است که در سطح کالج فیزیک و ریاضی را تدریس کرده است. او دارای مدرک لیسانس در فیزیک و ریاضیات است.

به روز شده در 02 اوت 2022

هنگامی که یک اسید و یک پایه با یکدیگر واکنش نشان می دهند ، یک واکنش خنثی سازی رخ می دهد و نمک و آب تشکیل می شود. آب از ترکیب یون های H + از اسید و یون های OH از پایه تشکیل می شود. اسیدهای قوی و پایه های قوی کاملاً جدا می شوند ، بنابراین واکنش با یک pH خنثی (pH = 7) محلول را به دست می آورد. به دلیل تفکیک کامل اسیدها و پایه های قوی ، اگر غلظت یک اسید یا پایه به شما داده می شود ، می توانید حجم یا کمیت سایر مواد شیمیایی مورد نیاز برای خنثی کردن آن را تعیین کنید. این مشکل مثال توضیح می دهد که چگونه می توان تعیین کرد که چقدر اسید برای خنثی کردن یک حجم شناخته شده و غلظت یک پایه مورد نیاز است.

غذای اصلی: خنثی سازی اسید پایه

• حل یک مشکل شیمی که در آن یک اسید قوی یک پایه قوی را خنثی می کند ، ساده است زیرا هم اسید و هم پایه کاملاً جدا می شوند.
• در مقابل ، خنثی سازی مربوط به یک اسید ضعیف و/یا یک پایه ضعیف مستلزم آن است که شما از ثابت تفکیک استفاده کرده و از آن استفاده کنید.
• خنثی سازی در نقطه ای اتفاق می افتد که تعداد خال H + برابر با تعداد خال OH - باشد.

بررسی واکنش خنثی سازی

خنثی سازی به تفکیک یک اسید و یک پایه متکی است. تفکیک جایی است که اسید یا پایه به یون های مؤلفه خود می شکند. یونهای شرکت کننده در یک واکنش خنثی سازی H + از اسید و OH - از پایه هستند. شکل کلی واکنش:

اسید + پایه → نمک + آب AH + B → A + BH

به عنوان نمونه ، هنگامی که اسید هیدروکلریک (هیدروکلراید) با هیدروکسید سدیم (NaOH) واکنش نشان می دهد ، نمک میز یا کلرید سدیم (NaCl) و آب را تولید می کند:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

خنثی سازی به مقادیر مساوی H+ و OH- نیاز دارد. بنابراین ، دانستن حجم و غلظت اسید یا پایه به شما امکان می دهد حجم و غلظت شریک زندگی آن را در واکنش پیدا کنید.

حل یک مشکل خنثی سازی اسید پایه

برای خنثی کردن 100 میلی لیتر 0. 01 M CA (OH) چه حجمی از 0. 075 M HCL مورد نیاز است₂راه حل؟

HCl یک اسید قوی است و کاملاً در آب به H + و Cl - جدا می شود. برای هر خال HCl ، یک مول H + وجود خواهد داشت. از آنجا که غلظت HCl 0. 075 متر است ، غلظت H + 0. 075 M.

CA (اوه)₂یک پایه قوی است و به طور کامل در آب به Ca2 و OH - جدا می شود. برای هر خال از CA (OH)₂دو مول OH وجود خواهد داشت. غلظت Ca(OH)₂0. 01 M است بنابراین [OH - ] 0. 02 M خواهد بود.

بنابراین، زمانی که تعداد مول های H + با تعداد مول های OH - برابر شود، محلول خنثی می شود.

• مرحله 1: تعداد مول های OH - را محاسبه کنید.
• مولاریته = مول/حجم
• مول = مولاریته x حجم
• مول OH - = 0. 02 M/100 میلی لیتر
• مول OH - = 0. 02 M/0. 1 لیتر
• مول OH - = 0. 002 مول
• مرحله 2: حجم HCl مورد نیاز را محاسبه کنید
• مولاریته = مول/حجم
• حجم = مول/مولاریته
• حجم = مول H + /0. 075 مولاریته
• مول H + = مول OH -
• حجم = 0. 002 مول / 0. 075 مولاریته
• حجم = 0. 0267 لیتر
• حجم = 26. 7 میلی لیتر HCl

انجام محاسبات

26. 7 میلی لیتر HCl 0. 075 مولار برای خنثی کردن 100 میلی لیتر محلول Ca(OH) 2 مولاریته 0. 01 مورد نیاز است.

رایج ترین اشتباهی که مردم هنگام انجام این محاسبات مرتکب می شوند این است که تعداد مول های یون تولید شده در هنگام تجزیه اسید یا باز را در نظر نمی گیرند. درک آن آسان است: تنها یک مول یون هیدروژن در هنگام تجزیه اسید کلریدریک تولید می شود، اما به راحتی فراموش می شود که نسبت 1:1 با تعداد مول های هیدروکسید آزاد شده توسط هیدروکسید کلسیم (یا سایر بازهای دارای کاتیون های دو ظرفیتی یا سه ظرفیتی) نیست.).

اشتباه رایج دیگر یک خطای ساده ریاضی است. هنگام محاسبه مولاریته محلول خود مطمئن شوید که میلی لیتر محلول را به لیتر تبدیل می کنید!

منابع

• اسکوگ، دی. غرب، دی. ام. هولر، جی. اف. کراچ، اس. ر.(2004). مبانی شیمی تجزیه (ویرایش هشتم). تامسون بروکس/کول. شابک 0-03-035523-0.
• اسنوئینک، وی. ال. جنکینز، دی (1980). شیمی آبزیان: تعادل‌های شیمیایی و نرخ‌ها در آب‌های طبیعی. نیویورک: وایلی. شابک 0-471-51185-4.
• ترومال، الکساندر؛لیپینگ، لوری؛کالجورند، ایوری; کاپل، ایلمار ا. لیتو، ایوو (2016)."اسیدیتی اسیدهای قوی در آب و دی متیل سولفوکسید". مجله شیمی فیزیک الف. 120 (20): 3663-3669. doi:10. 1021/acs. jpca. 6b02253
• زومدال، استیون اس (2009). اصول شیمیایی (ویرایش ششم). نیویورک: شرکت Houghton Mifflin.