4.maturitná téma

 

Neutralizácia a hydrolýza

Neutralizácia

 

 

  • Je to chemická reakcia kyseliny so zásadou.

  • Pri neutralizácii reaguje oxóniový katión H3O+ a anión OH- → vznikajú molekuly vody za súčasného uvoľňovania tepla.

  • Podstata neutralizácie (v reakcii sa neuvádzajú ióny, ktoré vzájomne nereagujú):

 

 

H3O+ + OH- ↔ 2 H2O

∆ H = - 57 kJ.mol-1

 

 

  • Exotermická chemická reakcia = prebieha bez dodania tepla, má rýchly priebeh a nízku aktivačnú energiu, rovnováha sa posunie na stranu produktov.

  • Príklad: chemická reakcia HCl + NaOH

 

 

Zápis chemickej reakcie iónovou rovnicou:

 

H3O+ + Cl- + Na+ + OH- ↔ 2 H2O + Na+ + Cl-

 

 

 

Ióny Na+ a Cl- spolu nereagujú a nereagujú ani s molekulami vody

 

 

  • Keď sa voda odparí, vznikne pevná látka NaCl – chlorid sodný – vzniká soľ – teda pri neutralizácii dochádza k vzniku vody a soli.

  • Molekuly vody sú disociované minimálne (nepatrne).

 

 

 

 

Ďalšie príklady:

 

 

 

Reakcia HBr a KOH

 

Reakcia HCl a NH4OH

 

 

Stechiometrický zápis:

 

 

HCl + NH4OH ↔ NH4Cl + H2O

 

 

 

 

Reakcia H2SO4 a KOH

 

Úplný časticový zápis: 2H3O+ + SO42- + 2K+ + 2 OH- ↔ 4 H2O + 2K+ + SO42-

 

 

 

 

 

Zápis neutralizačných chemických reakcií

 

 

  1. Úplný časticový zápis

 

 

Príklad: H3O+ + Cl- + Na+ + OH- ↔ 2 H2O + Na+ + Cl-

 

 

 

  1. Stavový zápis

 

 

Príklad: HCl (aq) + NH4OH (aq) ↔ NH4Cl (aq) + H2O (l)

 

 

 

  1. Stechiometrický zápis

 

 

Príklad: HCl + NH4OH ↔ NH4Cl + H2O

 

 

 

 

 

Využitie neutralizačných reakcií

 

 

  • V analytickej chémii

     

 

 

 

Hydrolýza solí

 

 

  • Je to protolytická chemická reakcia iónov soli s vodou, takto vzniknutý roztok môže byť podľa zloženia soli kyslý, neutrálny alebo zásaditý

 

 

  1. Roztok je kyslý (pH je menej ako 7) ak vo vode rozpúšťame soľ tvorenú kyslým katiónom a aniónom nereagujúcim s vodou , napr. NH4Cl – chlorid amónny, FeCl3 - chlorid železitý, dusičnan chromitý a podobne.

 

 

NH4+ - kyslý katión

 

Cl- - anión s vodou nereaguje

 

 

 

 

 

Hydrolýza kyslých katiónov:

 

 

  • Kyslé katióny sú pri reakcii s vodou donormi protónov

 

 

NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O+

 

 

 

PH4+ + H2O ↔ PH3 + H3O+

 

 

 

 

  1. Roztok je

     

  1. Neutrálny - ak soľ tvorí anión a katión nereagujúce s vodou, napríklad KClO4, KBr, NaCl a podobne.

  2. Približne neutrálny - ak soľ tvorí zásaditý anión a kyslý katión, napríklad: octan amónny. Vo väčšine prípadov je roztok buď slabo kyslý alebo slabo zásaditý, neutrálny je len v prípade, že zásaditosť aniónu a kyslosť katiónu je rovnaká.

  1. Roztok je zásaditý (pH je väčšie ako 7) – ak je soľ tvorená zásaditým aniónom a katiónom, ktorý s vodou nereaguje, napríklad: uhličitan sodný – Na2CO3 a iné.

 

 

 

 

Hydrolýza zásaditých aniónov:

 

 

 

Napríklad hydrolýza K2S - sulfid draselný

 

 

 

S2- + H2O ↔ HS- + OH-