Tanım olarak bir kimyasal reaksiyon, ilk kimyasallardan (reaktanlar olarak adlandırılır) yeni kimyasallar (ürünler olarak adlandırılır) oluşturur. Oluşan ürünlerin kimliğinin, hangi reaktanlarla başladığımıza bağlı olduğu anlaşılmalıdır. Bir baza asit eklemek kimyasal reaksiyona bir örnektir, bu nedenle yeni ürünler görmeyi beklemeliyiz. Bu tür bir reaksiyon için bir model olmasına rağmen, sonuçta oluşan ürünler hangi asit ve hangi bazın kullanıldığına bağlıdır.
Kolay Cevap Değil
İlk bakışta, bu sorunun basit bir cevabı var. Giriş niteliğindeki kimya kitaplarının çoğu, bir asit ile bir baz arasındaki reaksiyona nötralizasyon dendiğini ve oluşan ürünlerin su ve tuz olduğunu öğretecektir. Örneğin, hidroklorik asidi (HCl) sodyum hidroksit (NaOH) ile karıştırırsanız, oluşan ürünler su (H20) ve sofra tuzu olarak bilinen sodyum klorürdür (NaCl).
HCl + NaOH --> H2O + NaCl
Sorun şu ki, gerçekten o kadar basit değil. Bu soruyu tam olarak cevaplamak için çok daha spesifik olmamız gerekecek.
Bir Başlangıç Noktası
Güçlü bir asidi güçlü bir bazla karıştırarak başlayalım. "Güçlü" kelimesinin eklenmesi, bu asitlerin ve bazların suya konulduğunda tamamen ayrıştığı (veya parçalandığı) anlamına gelir. Bir deneyde güçlü bir asit kullanmak, asidin suda zaten çözülmüş olduğu anlamına gelir (ve bu, büyük olasılıkla baz için de geçerlidir). Daha sonra asidi baza eklerseniz, ürünler su (zaten orada bulunan suya ek olarak) ve bir tuz ("sofra tuzu" olması gerekmez) olacaktır.
Örneğin, güçlü asit HNO3'ü (nitrik asit) güçlü baz KOH (potasyum hidroksit) ile karıştırın.
HNO3 + KOH --> H2O + KNO3
Bu örnekte, KNO3 tuzdur, dolayısıyla beklendiği gibi su ve bir tuz oluşur. Bu reaksiyon suda gerçekleşir, bu nedenle büyük olasılıkla tuz birbirine bağlanmaz, bunun yerine suda iyonlar olarak ayrılır.
Tam İyonik Denklem
Aslında kimyacılar, hangi kimyasalların ayrıştığını göstermek için tam iyonik denklem denilen şeyi yazarlar:
H+ (sulu) + NO3- (sulu) + K+ (sulu) + OH- (sulu) --> H2O (l) + K+ (sulu) + NO3- (sulu)
Bu uzun denklem, kuvvetli asit ve kuvvetli bazın suda ayrıştığını gösterir (“sulu” sulu anlamına gelir) ve su oluşur, potasyum (K+) ve nitrat (NO3-) iyonları hala içinde kalır. Su.
Net İyonik Denklemi
Bu da başka bir ilginç soruya yol açar: Tuz nasıl oluşur? Bu durumda, değil. Tuzu oluşturacak iyonlar oradadır, ancak mevcut formda tuzu oluşturmamışlardır. Bu yüzden kimyagerler, gerçekte ne olduğunu göstermek için net iyonik denklem denilen şeyi yazarlar:
H+ (sulu) + OH- (sulu) --> H2O (l)
Bu bize tek gerçek reaksiyonun bu örnekte su oluşumu olduğunu söyler. K+ ve NO3- iyonları hiçbir şey yapmadıkları için net iyon denkleminin dışında bırakılırlar.
Stokiyometri ile Nötralizasyonu Karmaşıklaştırmak
Ya sadece tuz ve su ürünleri elde etmek ve tüm asit ve bazın gittiğinden emin olmak istiyorsanız? Bu stokiyometrik bir problem haline gelir. Yeterince baz ilave edilmezse reaksiyondan kalan asit olacaktır. Asit bir ürün değildir, ancak ürünlerle karıştırılır. Benzer şekilde, çok az asit ilave edilmesi, ürünlerle tekrar karıştırılacak olan baz miktarının artmasına neden olur. Matematiksel olarak, tam nötralizasyon elde etmek için belirli bir miktar bazla ne kadar asit karıştırmanız gerektiğini hesaplayabilirsiniz.
Zayıf Asitler, Zayıf Bazlar ve Gaz Oluşumu
Asit veya baz (veya her ikisi) "güçlü" değilse ne olur? Birçok zayıf asit ve baz vardır, bu da suda karıştırıldıklarında çok az ayrıştıkları anlamına gelir. Basitçe ifade edersek, nötralizasyon hala gerçekleşir (su ve tuz oluşturur), ancak bu basitliğin ötesine geçersek tüm iyonik ve net iyonik denklemlerin güçlü asit/kuvvetli bazdan çok farklı olduğunu buluruz. reaksiyon.
Bir komplikasyon daha var: Ya bir asit NaHCO3 gibi bir şeyle karıştırılırsa? Kabartma tozu (NaHCO3) ile asidik sirkeyi karıştırdığınızda meydana gelen iyi bilinen reaksiyonu düşünün. Bir gaz oluşur. Nötralizasyon gerçekleşir, ancak ürünler artık sadece su ve tuz değildir.
Hidroklorik asit ve kabartma tozuna bakın, örneğin:
HCl + NaHC03 --> NaCl + H2O + CO2
Ürünler sadece tuz (NaCl) ve su (H2O) değil, aynı zamanda gazdır (CO2).
Sonuç
Bir asitle bir baz karıştırıldığında hangi ürünlerin elde edildiği sorununa basit bir çözüm yoktur. Bir bazla asidin karıştırılması ve asidin sonucu, hangi asit ve bazın kullanıldığına ve ne kadar asit ve baz kullandığınıza bağlıdır. Asit ve bazın gücü veya zayıflığı da reaksiyon ürünlerini etkiler. Genel olarak, bu reaksiyonlar bir tuz artı su ve bazen bir gaz oluşumuna yol açar.