Хемијска реакција по дефиницији од почетних хемикалија (названих реактанти) формира нове хемикалије (које се називају производи). Требало би имати смисла да идентитет насталих производа зависи од тога са којим реактантима започињемо. Додавање киселине у базу је пример хемијске реакције, па бисмо требали очекивати да ћемо видети нове производе. Иако постоји образац за ову врсту реакције, на крају настали производи зависе од тога која киселина и која база се користе.
Није лак одговор
На први поглед ово питање има једноставан одговор. Већина уводних књига о хемији научиће да се реакција између киселине и базе назива неутрализација, а настали производи су вода и сол. На пример, ако помешате хлороводоничну киселину (ХЦл) са натријум хидроксидом (НаОХ), настали производи су вода (Х20) и натријум хлорид (НаЦл), који је познат као кухињска со.
ХЦл + НаОХ -> Х2О + НаЦл
Проблем је у томе што заправо није тако једноставно. Да бисмо у потпуности одговорили на ово питање, мораћемо да будемо много прецизнији.
Полазна тачка
Почнимо са мешањем јаке киселине са јаком базом. Додавање речи „јак“ значи да се ове киселине и базе потпуно раздвајају (или распадају) када се ставе у воду. Коришћење јаке киселине у експерименту значи да је киселина већ растворена у води (а то се највероватније односи и на базу). Ако затим додате киселину у базу, производи ће бити вода (поред воде која је већ ту) и сол (што није нужно „кухињска со“).
На пример, помешајте јаку киселину ХНО3 (азотну киселину) са јаком базом КОХ (калијум хидроксид).
ХНО3 + КОХ -> Х2О + КНО3
У овом примеру, КНО3 је сол, па се вода и сол формирају како се очекује. Ова реакција се одвија у води, па сол највероватније није повезана, већ је одвојена као јони у води.
Комплетна јонска једначина
Заправо, хемичари пишу оно што се назива комплетном јонском једначином како би показали које су хемикалије раздвојене:
Х + (ак) + НО3- (ак) + К + (ак) + ОХ- (ак) -> Х2О (л) + К + (ак) + НО3- (ак)
Ова дугачка једначина показује да су јака киселина и јака база дисоцирани у води („ак“ представља водени раствор), а вода настаје, остављајући јоне калијума (К +) и нитрата (НО3-) још увек у воде.
Мрежна јонска једначина
То доводи до још једног занимљивог питања: Како настаје сол? У овом случају није. Јони који би формирали сол су ту, али у садашњем облику нису створили сол. Дакле, хемичари пишу оно што се назива једначина јонске мреже како би показали шта се стварно догодило:
Х + (ак) + ОХ- (ак) -> Х2О (л)
То нам говори да је једина права реакција овај пример стварање воде. Јони К + и НО3- нису ништа урадили, па су изостављени из нето јонске једначине.
Компликовање неутрализације стехиометријом
Шта ако желите да завршите само са производима - сољу и водом - и желите да будете сигурни да су нестале све киселине и базе? Ово постаје стехиометријски проблем. Без додавања довољно базе, из реакције ће остати киселина. Киселина није производ, али се меша са производима. Исто тако, додавање премало киселине резултирало би остатком базе, која би се поново помешала са производима. Математички можете израчунати колико киселине треба да помешате са одређеном количином базе да бисте постигли потпуну неутрализацију.
Слабе киселине, слабе базе и стварање гасова
Шта ако киселина или база (или обоје) нису „јаки“? Слабих киселина и база има много, што значи да врло мало дисоцирају када се помешају у води. Једноставно речено, неутрализација се још увек одвија (формирање воде и соли), али ако идемо даље од тога једноставног Изјава откривамо да се комплетне јонске и нето јонске једначине веома разликују од јаке киселине / јаке базе реакција.
Постоји још једна компликација: Шта ако се киселина помеша са нечим попут НаХЦО3? Размотрите добро познату реакцију која се одвија када мешате соду бикарбону (НаХЦО3) са киселим сирћетом. Ствара се гас. Неутрализација се одвија, али производи више нису само вода и сол.
Погледајте хлороводоничну киселину и соду бикарбону, на пример:
ХЦл + НаХЦО3 -> НаЦл + Х2О + ЦО2
Производи нису само сол (НаЦл) и вода (Х2О), већ и гас (ЦО2).
Закључак
Не постоји једноставно решење проблема који производи се добијају мешањем киселине са базом. Крајњи резултат мешања и киселине са базом зависи од тога која се киселина и база користе и од тога колико киселине и базе користите. Снага или слабост киселине и базе такође утичу на продукте реакције. Генерално, ове реакције доводе до стварања соли плус воде и понекад гаса.
