Het concept van “neutralisatiereactie” dat bestaat in de anorganische chemie impliceert een chemisch proces waarbij stoffen met zure en basische eigenschappen op elkaar inwerken, wat resulteert in het verlies van beide karakteristieke eigenschappen door de deelnemers aan de reactie. chemische eigenschappen. De neutralisatiereactie in de microbiologie heeft dezelfde mondiale betekenis; de producten verliezen hun biologische eigenschappen. Maar dit is natuurlijk een heel ander proces met verschillende deelnemers en resultaten. En de biologische eigenschap waarover we praten over en wat artsen en wetenschappers in de eerste plaats interesseert is het vermogen van een micro-organisme om ziekte of de dood te veroorzaken bij een gevoelig dier.
Gebruiksgebieden
Meestal wordt deze onderzoeksmethode gebruikt om virussen te identificeren, dat wil zeggen om virale infectieziekten te diagnosticeren. Bovendien kan de test zowel gericht zijn op het identificeren van de ziekteverwekker zelf als op antilichamen daartegen.
In de bacteriologie wordt deze techniek meestal gebruikt om antilichamen tegen bacteriële enzymen, zoals antistreptolysinen, antistaphylolysinen en antistreptokinasen, te detecteren.
Hoe wordt deze test uitgevoerd?
De neutralisatiereactie is gebaseerd op het vermogen van antilichamen – speciale immuuneiwitten in het bloed – om antigenen – vreemde stoffen die het lichaam binnendringen – te neutraliseren. Als detectie van de ziekteverwekker en identificatie ervan noodzakelijk zijn, wordt standaard immuunserum dat antilichamen bevat, gemengd met biologisch materiaal. Het resulterende mengsel wordt gedurende de vereiste tijd in een thermostaat bewaard en in een levend receptief systeem gebracht.
Denk hierbij aan proefdieren (ratten, muizen), kippenembryo’s en celculturen. Bij het ontbreken van een biologisch effect (ziekte of dood van het dier) kunnen we concluderen dat dit precies het virus is waarvoor het standaardserum werd gebruikt. Aangezien, zoals reeds vermeld, een teken dat de reactie voorbij is het verlies van bio-eigenschappen van het virus is (het vermogen om de dood van een dier te veroorzaken) als gevolg van de interactie van serumantilichamen en virusantigenen. Bij het bepalen van giftige stoffen is het algoritme van acties hetzelfde, maar er zijn opties.
Als een substraat wordt getest dat een toxine bevat, wordt het gemengd met standaardserum. Bij het bestuderen van dit laatste wordt een controle-giftige stof gebruikt. Om de neutralisatiereactie te laten plaatsvinden, wordt dit mengsel ook een bepaalde tijd geïncubeerd en in het gevoelige systeem geïnjecteerd. De techniek voor het evalueren van het resultaat is precies hetzelfde.
In de medische en veterinaire praktijk wordt de virusneutralisatiereactie die als diagnostische test wordt gebruikt, uitgevoerd in de zogenaamde gepaarde serumtechniek.
Dit is een manier om de diagnose van iemand te bevestigen virale ziekte. Om het uit te voeren, wordt het twee keer van een zieke persoon of dier afgenomen: aan het begin van de ziekte en 14-21 dagen daarna.
Als na de test een toename van het aantal antilichamen tegen het virus 4 of meer keer wordt gedetecteerd, kan de diagnose als bevestigd worden beschouwd.
Neutralisatiereacties (het proces van interactie tussen een zuur en een base) gaan gepaard met een thermisch effect. Het resultaat is zout en water. Neutralisatiereacties verlopen alleen onomkeerbaar als sterke zuren worden geneutraliseerd door sterke basen.
Bijvoorbeeld:
K + + OH - + H + + Cl - = K + + Cl - + H 2 O
De onomkeerbaarheid van dergelijke reacties is te wijten aan het feit dat in de resulterende systemen de enige en zeer licht gedissocieerde verbinding water is. De ionische vorm van de vergelijking is in dit geval:
H + + OH - = H 2 O
De uitzondering vormen de reacties die, naast water, gepaard gaan met de vorming van een moeilijk oplosbare verbinding, bijvoorbeeld:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 + 2H 2 O
Bovendien, als strikt gelijkwaardige hoeveelheden van een sterk zuur en een sterke alkali bij de reactie betrokken zijn, blijven de concentraties van H + en OH - ionen hetzelfde als in water, d.w.z. de omgeving wordt neutraal. Er is vastgesteld dat wanneer één equivalent van een sterk zuur (alkali) wordt geneutraliseerd met één equivalent van een sterk alkali (zuur), er altijd 57,22 kJ (13,7 kcal) vrijkomt. Bijvoorbeeld:
NaOH + HCl -= NaCl + H2O, H= - 13,7 kcal
Dit gebeurt omdat de neutralisatiereactie van een sterk zuur (alkali) met een sterk alkali (zuur) altijd gepaard zal gaan met de reactie van de vorming van water, en de vormingswarmte van één mol water uit ionen is 57,22 kJ (13,7). kcal).
Bij het neutraliseren van een zwak zuur (alkali) met een sterk alkali (zuur) komt meer of minder dan 57,22 kJ (13,7 kcal) warmte vrij (Bijlage Tabel I).
Voorbeelden van andere soorten neutralisatiereacties
zwak zuur met sterke base:
CH 3 COOH + KOH CH 3 KOKEN + H 2 O
CH 3 COOH + OH - CH 3 COO - +H 2 O
zwakke base met sterk zuur:
NH 4 OH + HNO 3 NH 4 NO 3 + H 2 O
NH 4 OH +H + NH 4 + +H 2 O
3) zwakke base met zwak zuur:
NH 4 OH + CH 3 COOH CH 3 COONH 4 + H 2 O
NH 4 OH + CH 3 COOH NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O
In de resulterende systemen is het evenwicht sterk naar rechts verschoven, d.w.z. in de richting van de vorming van water, maar niet volledig, omdat water daarin niet de enige enigszins gedissocieerde substantie is.
Bij strikt gelijkwaardige hoeveelheden heeft het eerste systeem een licht alkalische reactie, het tweede een licht zure reactie en het derde een neutrale reactie. In het laatste geval betekent de neutraliteit van het systeem niet dat deze reactie onomkeerbaar verloopt, maar is het een gevolg van de gelijkheid van de dissociatieconstanten van NH 4 OH en azijnzuur.
Oefening
Ervaring 1.
Neutralisatie van zwavelzuur met natriumhydroxide in twee fasen.
1) meet 50 ml van een één molaire oplossing van zwavelzuur H 2 S0 4 af in de calorimeter;
2) meet de temperatuur van de zure oplossing t1 in de calorimeter;
3) giet snel (en zonder verlies) 25 ml van een tweemolaire alkalische oplossing NaOH uit een vat in het zuur en meng zorgvuldig de resulterende oplossing van het zure zout NaHS04 (volume V1);
4) bepaal de temperatuur t 2 van de oplossing na de reactie, die verloopt volgens de vergelijking:
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O H 1 =? (1)
waarbij H 1 de reactiewarmte is;
5) bepaal het temperatuurverschil t 1 = t 2 – t 1 en het volume V 1 van de resulterende oplossing;
6) Voeg snel de resterende 25 ml alkalioplossing toe aan de resulterende NaHS04-oplossing, meng en bepaal de oplossingstemperatuur t3. In dit geval verandert het zure zout in een mediumzout volgens de reactie:
NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O H 2 =? (2)
waarbij H 2 de reactiewarmte is;
7) bepaal het temperatuurverschil t 2 = t 3 – t 2 en het volume V 2 van de resulterende oplossing;
8) noteer de resultaten van het experiment in de tabel. 1;
tafel 1
________________________________________________________________
| 50 | 25 | t 1 | 1.09 (V1) | 5.02 (V1) | H 1 |
| | 25 | t 2 | 1.12 (V2) | 6,28 (V) | H 2 |
|________________________________________________________________|
Ervaring 2.
Neutralisatie van zwavelzuur met natronloog in één fase.
Voer het experiment uit in de volgende volgorde:
1) meet 50 ml van een één molaire oplossing van zwavelzuur H 2 S0 4 af in de calorimeter;
2) meet de temperatuur van de zure oplossing t4 in een calorimeter;
3) giet snel (en zonder verlies) 50 ml van een tweemolaire alkalische oplossing NaOH uit een vat in het zuur en meng zorgvuldig de resulterende oplossing van gemiddeld zout Na 2 S0 4;
4) bepaal de temperatuur t 5 van de oplossing van de volledige neutralisatiereactie,
H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O: H 3 (3)
waarbij H 3 de reactiewarmte is;
5) bepaal het temperatuurverschil t 3 = t 5 – t 4 en het volume V 3 van de resulterende oplossing;
6) voer de resultaten van het experiment in de tabel in. 2;
tafel 2 ___
_____________________________________________________________
| Volume oplossing, ml | Verschil | Dichtheid | Warmtecapaciteit | Waarneembaar |
|________________________________|tempera- | oplossing, | J/(g.K) | warmte, |
| H2SO4 | NaOH | rondleiding, C | g/mol | | kJ/mol |
|________________________________________________________________|
| 50 | 50 | t 3 | 1.12 | C3 = 6,28 | H 3 |
|________________________________________________________________|
9) bereken de enthalpie (H 1, H 2,H 3) van de neutralisatiereactie met behulp van de formule:
10) bereken de totale warmte H 1 + H 2 van de neutralisatiereactie;
11) vergelijk de waarde van de totale reactiewarmte H 1 + H 2 met de waarde van H 3 en trek de juiste conclusies;
12) bereken de absolute en relatieve fouten bij het bepalen van de reactiewarmte (3);
13) noteer de reactievergelijking (1, 2 en 3) in de vorm van thermochemische vergelijkingen.
Werkresultaten
We zullen in twee fasen een experiment uitvoeren om zwavelzuur te neutraliseren met natronloog
Tafel1
We zullen in één fase een experiment uitvoeren om zwavelzuur te neutraliseren met natronloog
volgens het hierboven beschreven schema, en de meetresultaten zullen in de tabel worden ingevoerd.
Tafel 2
Laten we de enthalpie (H 1, H 2,H 3) van de neutralisatiereactie berekenen met behulp van de formule:
H = V * d * C * t * 10 * 0,001,
waarbij H de overeenkomstige reactiewarmte is; V is het volume van de resulterende zoutoplossing, ml; d is de dichtheid van deze oplossing, g/cm3; MET - specifieke hitte oplossing, J(kcal); t is het overeenkomstige verschil in waargenomen temperaturen vóór de reactie en na de reactie, °C; 10 is de conversiefactor voor de reactiewarmte per equivalent genomen om het zuur te neutraliseren; 0,001 - conversiefactor, kJ (kcal);
H 1 = 75 * 1,09 * 5,02 * * 10 * 0,001 = 40,92 kJ
H 2 = 100 * 1,12 * 6,28 * * 10 * 0,001 = 19,06 kJ
H 3 = 100 * 1,12 * 6,28 * * 10 * 0,001 = 60,77 kJ
Laten we de totale warmte H 1 + H 2 van de neutralisatiereactie berekenen:
H 1 H 2 = 59,98 kJ
Als we de waarde van de totale reactiewarmte H 1 + H 2 vergelijken met de waarde van H 3, zien we dat ze vrijwel gelijk zijn. Dit suggereert dat het thermische effect chemische reactie Het proces dat bij constante druk of bij constant volume plaatsvindt, hangt niet af van het reactiepad, maar hangt alleen af van de aard van de begin- en eindstoffen en hun toestand (de wet van Hess).
Laten we de absolute en relatieve fouten berekenen bij het bepalen van de reactiewarmte (3).
De standaard vormingswarmte van een mol water is H 0 = 57,22 kJ.
Absolute fout bij het bepalen van de reactiewarmte:
|H 3 -H 0 | = |60,77 – 57,22| = 3,55 kJ.
Relatieve fout bij het bepalen van de reactiewarmte:
|H 3 -H 0 | /H 0 = 3,55/57,22 = 6,2%
Laten we de reactievergelijkingen (1, 2 en 3) schrijven in de vorm van thermochemische vergelijkingen:
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O, H 1 = 41 kJ;
NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O, H 2 = 19 kJ;
H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O, H 3 = 61 kJ.
Conclusie over het werk
Het basisprincipe waarop alle thermochemische berekeningen zijn gebaseerd, werd in 1840 vastgesteld door de Russische scheikundige, academicus G.I. Hess. Dit principe, bekend als de wet van Hess en dat een speciaal geval is van de wet van behoud van energie, kan als volgt worden geformuleerd: “Het thermische effect van een reactie hangt alleen af van de begin- en eindtoestand van stoffen en is niet afhankelijk van de tussenstadia van het proces. En we hebben dit bewezen door op twee manieren een oplossing van natriumsulfaat te bereiden uit oplossingen van zwavelzuur en natriumhydroxide.
Resultaat:
Volgens de wet van Hess is het thermische effect in beide gevallen hetzelfde.
Lesonderwerp: “De neutralisatiereactie als voorbeeld van een ruilreactie”
Het doel van de les: vormen een idee van de neutralisatiereactie als een speciaal geval van een uitwisselingsreactie.
Taken:
Voorwaarden scheppen voor de ontwikkeling van ideeën over de neutralisatiereactie als speciaal geval van de ruilreactie;
Vergroot de kennis van studenten over de eigenschappen van zuren en basen;
Doorgaan met het ontwikkelen van vaardigheden bij het opstellen van vergelijkingen van chemische reacties;
Cultiveer observatie en aandacht tijdens het demonstratie-experiment.
Lestype : gecombineerd
Apparatuur en reagentia : zoutzuur, oplossingen van natriumhydroxide, koper (II) hydroxide, fenolftaleïne, reageerbuizen.
Tijdens de lessen
Tijd organiseren.
Jongens, laten we onze reis voortzetten door het land dat Chemie heet. In de laatste les maakten we kennis met een stad genaamd Foundations en haar inwoners. De belangrijkste inwoners van een bepaalde stad zijn de fundamenten. Definieer het begrip ‘fundament’. Laten we nu eens kijken hoe je je huiswerk hebt gemaakt.
Huiswerk controleren.
№ 7, 8.
Kennis inventariseren en verder actualiseren.
Welke lessen anorganische stoffen Je weet wel?
Definieer de begrippen “oxiden”, “zuren”, “zouten”.
Met welke stoffen reageert water?
Welke stoffen worden gevormd als water reageert met basische en zure oxiden?
Hoe bewijs je dat zuur wordt gevormd als gevolg van de interactie van water met een zuur oxide?
Wat zijn indicatoren?
Over welke indicator hebben we het?
De alkali maakt me geel, zoals bij koorts,
Ik bloos van zuren, als van schaamte.
En ik ben op zoek naar vochtbesparing,
Dus die woensdag kon mij niet opeten.
(Methyl oranje)
Het is pech voor hem als hij in zuur terechtkomt.
Maar hij zal het verdragen zonder te zuchten of te huilen.
Maar in alkaliën is zo'n blondine
Wat zal beginnen is niet het leven, maar pure frambozen.
(Fenolftaleïne.)
Welke andere indicatoren kent u?
Definieer de termen “zuuroxide” en “basisch oxide”.
In welke groepen zijn basen verdeeld?
Welke kleur krijgen fenolftaleïne, methyloranje en lakmoes in een alkalische oplossing?
Nieuw materiaal leren.
Je weet al dat alkaliën oplosbare basen zijn; als je ermee werkt, moet je observeren speciale regels veilig gedrag, omdat ze een bijtend effect hebben op onze huid. Maar ze kunnen worden “geneutraliseerd” door er een zure oplossing aan toe te voegen – waardoor ze worden geneutraliseerd. En het onderwerp van de les van vandaag: “De neutralisatiereactie als voorbeeld van een ruilreactie” (schrijf het onderwerp op het bord en in een notitieboekje).
Het doel van de les van vandaag: een idee vormen van de neutralisatiereactie; vergelijkingen leren schrijven voor neutralisatiereacties.
Laten we onthouden welke soorten chemische reacties u al kent. Bepaal het type reactiegegevens
Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 +O 2
Zn + 2HCl =ZnCl 2 +H 2
Definieer dit soort reacties.
Je weet ook al dat als je fenolftaleïne aan alkali toevoegt, de oplossing karmozijnrood van kleur wordt. Maar als er zuur aan deze oplossing wordt toegevoegd, verdwijnt de kleur (dem. interactiesNaOHEnHCl). Dit is een neutralisatiereactie.
Schrijf de vergelijking op het bord:NaOH + HCl= NaCl+H 2 O
Het resultaat is zout en water.
Laten we allemaal samen proberen de neutralisatiereactie te definiëren.
De neutralisatiereactie behoort niet tot een van de eerder bekende soorten reacties. Dit is een uitwisselingsreactie. Algemeen schema uitwisselingsreacties: AB + CD = AD + CB
Dat wil zeggen, dit is een reactie tussen complexe stoffen, waarbij ze hun stoffen uitwisselen componenten.
Wie weet welk zuur er in onze maag zit? Waarom denkt u dat als u last heeft van brandend maagzuur, het raadzaam is om, als u geen tablet bij de hand heeft, een beetje frisdrank te drinken?
Feit is dat de frisdrankoplossing ook een alkalisch milieu heeft en wanneer we deze oplossing drinken, vindt er een neutralisatiereactie plaats. Een oplossing van frisdrank neutraliseert zoutzuur in onze maag.
Denk je dat onoplosbare basen reageren met zuren? (Antwoorden van studenten). dem. Cu(OH)-interacties 2 En HCl .
Schrijf de vergelijking op het bord:Cu(OH) 2 + 2 HCl = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Consolidatie
Vul de volgende reactievergelijkingen in:
A) KOH+H 2 DUS 4 = …;
B)Fe(OH) 2 + HCl =…;
V) Ca(OH) 2 +H 2 DUS 4 =…. .
Welke uitgangsmaterialen moeten worden gebruikt om via een neutralisatiereactie de volgende zouten te verkrijgen:Ca( NEE 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Gegeven stoffen:HCl; H 2 DUS 4 ; Fe( OH) 3 . Schrijf vergelijkingen op voor alle mogelijke neutralisatiereacties daartussen.
Minuut lichamelijke opvoeding: De leraar laat stoffen zien, en leerlingen moeten bepalen tot welke klasse stoffen de stof behoort en presteren de volgende acties: oxide - handen omhoog, zout - sta op, zuur - handen opzij, basen - niets doen.
Generalisatie
Vul het voorgestelde diagram in
Hoofdklassen van anorganische stoffen
CO 2 ; Na 2 O? ? ?
N 2 DUS 4 ; HCl-NaOH;Ca(OH) 2 CaCl 2; Na 2 DUS 4
2. Maak de onderstaande zinnen af:
Een groep OH-atomen heet…..
De valentie van deze groep is constant en gelijk aan ....
Basen bestaan uit atomen... en één of meerdere... .
De chemische eigenschappen van basen omvatten hun effect op .... In dit geval krijgen de indicatoren kleur: lakmoes - ....; fenolftaleïne - ....; Methyl oranje - ... .
Bovendien reageren basen met... .
Deze reactie heet reactie...
De producten van deze reactie zijn... En …. .
Een uitwisselingsreactie is een reactie tussen... stoffen waarin ze hun ... delen uitwisselen.
De neutralisatiereactie is speciaal geval reacties...
VII Reflectie
Welke nieuwe dingen heb je geleerd in de les van vandaag? Hebben we de doelen van de les bereikt?
Huiswerk: § 33 nr. 6, bereid je voor praktisch werk № 6
Extra informatie:Wist je dat vrouwen Oude Rus' Heb je je haar gewassen met een oplossing van sparrenas of zonnebloemas? De asoplossing voelt zeepachtig aan en wordt ‘loog’ genoemd. Zo'n oplossing heeft een alkalisch milieu, net als de stoffen die we bestuderen. In het Arabisch is as ‘al-kali’.
Historische namen van de belangrijkste alkaliën: natriumhydroxide - bijtende soda, kaliumhydroxide - bijtende kalium. Alkaliën worden gebruikt om glas en zeep te maken.
Mysterie:
Het bevat metaal en zuurstof,
Ja, plus waterstof.
En zo'n combinatie
Gebeld -….. (basis)
Leonid Tsjoesjkov
‘Ash’ loopt hier altijd voorop,
En wat blijft daarachter?
Het prikt en brandt.
En op het eerste gezicht is het eenvoudig:
En het heet - ... (zuur)
Leonid Tsjoesjkov
De les is gewijd aan de studie van de reactie tussen stoffen met tegengestelde eigenschappen: zuren en basen. Dergelijke reacties worden neutralisatiereacties genoemd. Tijdens de les leer je de formule van een zout gebruiken om de naam ervan te vormen, en de formule opschrijven met behulp van de naam van een zout.
Onderwerp: Klassen van anorganische stoffen
Les: Neutralisatiereactie
Als je gelijke hoeveelheden zoutzuur en natriumhydroxide mengt, ontstaat er een oplossing waarin het medium neutraal is, d.w.z. er zal geen zuur of alkali in aanwezig zijn. Laten we de vergelijking schrijven voor de reactie tussen zoutzuur en natriumhydroxide als het resultaat natriumchloride en water is.
Wanneer 1 mol waterstofchloride (HCl) en 1 mol natriumhydroxide (NaOH) reageren, wordt 1 mol natriumchloride (NaCl) en 1 mol water (H2O) gevormd. Houd er rekening mee dat tijdens deze reactie twee complexe stoffen hun samenstellende delen uitwisselen en dat er twee nieuwe complexe stoffen worden gevormd:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Reacties waarbij twee complexe stoffen hun samenstellende delen uitwisselen, worden genoemd reacties uitwisselen.
Een speciaal geval van een uitwisselingsreactie is een neutralisatiereactie.
Een neutralisatiereactie is de interactie van een zuur met een base.
Neutralisatiereactieschema: BASIS + ZUUR = ZOUT + WATER
Basen die onoplosbaar zijn in water kunnen ook oplossen in zure oplossingen. Als gevolg van deze reacties worden zouten en water gevormd. Reactievergelijking voor de interactie van koper (II) hydroxide met zwavelzuur:
Cu(OH) 2 +H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O
Stof met chemische formule CuSO 4 behoort tot de klasse van zouten. We hebben de formule voor dit zout samengesteld, wetende dat de valentie van koper in dit proces is gelijk aan II, en de valentie van SO 4 is ook gelijk aan II. Maar hoe moeten we deze stof noemen?
De naam van een zout bestaat uit twee woorden: het eerste woord is de naam van het zuurresidu (deze namen staan in de tabel in het leerboek, je moet ze leren), en het tweede woord is de naam van het metaal. Als de valentie van een metaal variabel is, wordt dit tussen haakjes aangegeven.
Een stof met de chemische formule CuSO 4 wordt dus koper(II)sulfaat genoemd.
NaNO 3 – natriumnitraat;
K 3 PO 4 – kaliumfosfaat (orthofosfaat).
Laten we nu de tegenovergestelde taak doen: een formule voor een zout maken op basis van de naam. Laten we de formules maken van de volgende zouten: natriumsulfaat; magnesiumcarbonaat; calciumnitraat.
Om de formule van een zout correct samen te stellen, noteren we eerst het symbool van het metaal en de formule van het zuurresidu, en geven we bovenaan hun valenties aan. Laten we de LCM van de valentiewaarden vinden. Door de NOC te delen door elke valentiewaarde vinden we het aantal metaalatomen en het aantal zuurresten.
Houd er rekening mee dat als het zure residu uit een groep atomen bestaat, bij het schrijven van de formule van het zout de formule van het zure residu tussen haakjes wordt geschreven en het aantal zure residuen achter de haakjes wordt aangegeven door de overeenkomstige index.
1. Verzameling van problemen en oefeningen in de scheikunde: 8e leerjaar: voor schoolboeken. VADER. Orzjekovski en anderen. 8e leerjaar” / P.A. Orzjekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006. (p. 106)
2. Ushakova O.V. Scheikundewerkboek: groep 8: naar het leerboek van P.A. Orzjekovski en anderen. 8e leerjaar” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzjekovski; onder. red. prof. VADER. Orzjekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 107-108)
3. Chemie. 8e leerjaar. Leerboek voor algemeen vormend onderwijs instellingen / P.A. Orzjekovski, L.M. Meshcherjakova, M.M. Sjalashova. – M.: Astrel, 2013. (§33)
4. Scheikunde: groep 8: leerboek. voor algemeen vormend onderwijs instellingen / P.A. Orzjekovski, L.M. Meshcherjakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§39)
5. Chemie: inorg. scheikunde: leerboek. voor groep 8. algemene educatie instellingen / G.E. Rudzitis, F.G. Veldman. – M.: Onderwijs, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§§31,32)
6. Encyclopedie voor kinderen. Deel 17. Scheikunde / Hoofdstuk. red. V.A. Volodin, Ved. wetenschappelijk red. I.Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Aanvullende webbronnen
2. Indicatoren bij neutralisatiereacties. titratie().
Huiswerk
1) blz. 107-108 nr. 4,5,7 uit het Werkboek Scheikunde: groep 8: naar het leerboek van P.A. Orzjekovski en anderen. 8e leerjaar” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzjekovski; onder. red. prof. VADER. Orzjekovski - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
2) blz. 188 nr. 1,4 uit het leerboek P.A. Orzjekovski, L.M. Meshcherjakova, M.M. Shalashova "Chemie: 8e leerjaar", 2013
De neutralisatiereactie (bijvoorbeeld zwavelzuur) in een reservoir als gevolg van calciumbicarbonaten verloopt volgens de formule Ca(HC03)24-H2304=Ca304+2H20+2C02.[...]
Neutralisatie met kalksteen is niet altijd effectief, aangezien gips gevormd op het oppervlak van kalksteendeeltjes in aanwezigheid van zwavelzuur het verdere verloop van de neutralisatiereactie remt.[...]
Een neutralisatiereactie is een chemische reactie tussen stoffen die de eigenschappen van een zuur en een base hebben, waardoor de karakteristieke eigenschappen van beide verbindingen verloren gaan. De meest typische neutralisatiereactie in waterige oplossingen vindt plaats tussen gehydrateerde waterstofionen en hydroxide-ionen in respectievelijk sterke zuren en basen: H+ + 0H = H20. Als resultaat wordt de concentratie van elk van deze ionen gelijk aan die karakteristiek van water zelf (ongeveer 10 7), d.w.z. een actieve reactie aquatisch milieu benadert pH=7.[...]
De reactie tussen een base en een zuur, resulterend in zout en water, is een neutralisatiereactie.[...]
Bij neutralisatie door filtratie wordt de afvalvloeistof door een laag filtermateriaal geleid. Wanneer een vloeistof door een dergelijk filter stroomt, moet de neutralisatiereactie volledig voltooid zijn. Kalksteen, marmer en dolomiet worden gebruikt als filtermateriaal om zuren te neutraliseren. Deze methode heeft een aantal voordelen: eenvoudiger en goedkoper, en effectief bij een ongelijkmatige zuurconcentratie in het afvalwater.[...]
De neutralisatiereactie van zuren kan ook worden uitgevoerd met behulp van andere reagentia zoals basen. Het verbruik van deze stoffen om 1 g verschillende zuren te neutraliseren (stoichiometrisch) staat in de tabel. 6.[...]
De neutralisatiereactie en de berekening van de hoeveelheid van een onbekende stof uit deze reactie worden op grote schaal gebruikt in agrochemische laboratoria. Dit soort berekeningen is mogelijk voor alle chemische vergelijkingen, mits correct samengesteld.[...]
De neutralisatiereactie verloopt zeer snel en bij verdere menging wordt de gehele massa afvalwater verkregen dezelfde waarde pH binnen een paar minuten.[...]
Om water van het eerste type te neutraliseren, kan elk van de bovengenoemde reagentia worden gebruikt. Bij het neutraliseren van water van het tweede type slaan zouten niet alleen neer, maar ook wanneer hoge concentraties kan worden afgezet op het oppervlak van het neutraliserende materiaal en de reactie remmen. Neutralisatie van water van het derde type is alleen mogelijk met alkalische oplossingen.[...]
Bij het neutraliseren van zwavelzuur met kalk of krijt leveren 98 delen zuur 172 delen gipsdihydraat Ca3D op. 2N20.[...]
De methode van neutralisatie door filtratie bestaat erin dat zuur afvalwater, na voorafgaande zuivering, met een zodanige snelheid door een laag neutraliserend materiaal wordt geleid dat gedurende de tijd dat het water in contact komt met het materiaal, de neutralisatiereactie wordt voltooid. ...]
In de reactiekamer wordt niet alleen het vrije zuur geneutraliseerd, maar wordt ook de kristallisatie van calciumzouten en de uitvlokking van metaalhydroxiden voltooid, wat leidt tot de uiteindelijke stabilisatie van de pH. Vanuit dit oogpunt is het installeren van de sensor na de reactiekamers het meest rationeel. Houd er echter rekening mee dat het opzetten van een stabiel controlesysteem met behulp van industriële apparaten uiterst ingewikkeld is als de transportvertraging langer duurt dan 10-15 minuten. Op basis van deze overwegingen is het vaak nodig om de locatie van de sensor van het regelapparaat na de reactiekamer, die is ontworpen voor meer dan tien minuten blootstelling aan water, te verlaten. In dit geval kan de sensor van het regelapparaat worden geïnstalleerd bij de uitlaat van de mixer of ergens langs het pad van de waterbeweging tussen de mixer en de reactiekamer (of bezinktank) - waar de neutralisatiereactie het meest volledig heeft plaatsgevonden. Onder bedrijfsomstandigheden kan een dergelijke plaats gemakkelijk worden gevonden door monsters te testen die achtereenvolgens zijn genomen langs het bewegingspad van water gemengd met het reagens. Waar de pH-waarde van het genomen monster na grondig mengen onveranderd blijft, wordt de waarde van de regulerende parameter gemeten.[...]
Reagentia voor het neutraliseren van zuur afvalwater worden geselecteerd afhankelijk van het type zuren en hun concentratie. Bovendien wordt er rekening mee gehouden of er tijdens de neutralisatiereactie een neerslag ontstaat. Om minerale zuren te neutraliseren, wordt elk alkalisch reagens gebruikt, maar meestal het volgende: kalk in de vorm van pluisjes of kalkmelk, evenals calcium- of magnesiumcarbonaten in de vorm van een suspensie.[...]
De methode is gebaseerd op de neutralisatiereactie van salicylzuur met alkali. Het einde van de reactie wordt geregistreerd door een potentiometer.[...]
De keuze van het reagens voor het neutraliseren van zuur afvalwater hangt af van het type zuren en hun concentratie, evenals van de oplosbaarheid van de zouten die worden gevormd als gevolg van de chemische reactie. Om minerale zuren te neutraliseren, wordt elk alkalisch reagens gebruikt, maar meestal kalk in de vorm van pluisjes of kalkmelk en calcium- of magnesiumcarbonaten in de vorm van een suspensie. Deze reagentia zijn relatief goedkoop en overal verkrijgbaar, maar hebben een aantal nadelen: in dit geval is het noodzakelijk om middelaars vóór de neutralisatie-installatie te installeren, is het moeilijk om de dosis van het reagens te regelen op basis van de pH van het geneutraliseerde water, en het reagensbeheer is ingewikkeld. De reactiesnelheid tussen de zure oplossing en de vaste deeltjes van de suspensie is relatief laag en hangt af van de deeltjesgrootte en de oplosbaarheid van de verbinding die als gevolg van de neutralisatiereactie wordt gevormd. Daarom komt de uiteindelijke actieve reactie in de vloeibare fase niet onmiddellijk tot stand, maar na enige tijd (10-15 minuten). Het bovenstaande geldt voor afvalwater dat sterke zuren bevat (H2504, H2503), waarvan de calciumzouten slecht oplosbaar zijn in water.
Om de neutralisatiereactie te controleren, moet u weten hoeveel zuur of alkali aan de oplossing moet worden toegevoegd om de vereiste pH-waarde te verkrijgen. Om dit probleem op te lossen kan een methode voor empirische schatting van stoichiometrische coëfficiënten worden gebruikt, die wordt uitgevoerd met behulp van titratie.[...]
Zoals we kunnen zien, kan de beroemde vernietigingsreactie e+ +e = 2b logisch en redelijk worden beschouwd als een neutralisatiereactie - een conclusie die naar mijn mening niet alleen interessant is, maar ook elegant.[...]
Om de reactie van neutralisatie en uitvlokking van de suspensie volledig te voltooien, wordt afvalwater dat door de tank stroomt gemengd samengeperste lucht(ten behoeve van het oxideren van Fe2+ tot Fe3+) of mechanisch. Aan de flocculator (of neutralisatietank) wordt een geschikte hoeveelheid uitvlokmiddelen toegevoegd, wat de vorming van dichte agglomeraten uit een gemakkelijk bezinkbare suspensie bevordert. De flocculator moet drie tot zes keer groter zijn dan de neutralisatietank.[...]
Uit de hierboven gepresenteerde neutralisatiereacties kan worden berekend dat onder stoichiometrische omstandigheden het verbruik van CaO per 1 g van de overeenkomstige verbindingen als volgt zal zijn: H2SO4 - 0,56 g; FeS04 - 0,37 g; HC1-0,77 g; FeCl2 - 0,44 g; HN03 - 0,44 g; Fe(N03h - 0,31 g; H3PO4 -0,86 g [...]
Het is belangrijk om te benadrukken dat bij de neutralisatiereacties van OH-, gevormd tijdens het oplossen van carbonaten en silicaten, niet alleen koolzuur betrokken is, maar ook organische zuren (vooral fulvinezuur en humuszuur), die middelen zijn voor de intense ontbinding van gesteenten. Sterke dissociatie van veel organische zuren leidt tot een toename van de H-concentraties in water. De dissociatieconstanten van veel voorkomende verbindingen in de natuur als fulvine- en humuszuren benaderen u-10-3-“10"5. Dit betekent dat ze de pH kunnen verlagen. van echt grondwater maximaal 3 of minder. In verband hiermee ontleden dergelijke organische zuren silicaten intensief met hun vernietiging kristal rooster. De mate van een dergelijke ontbinding is groter, hoe lager de mineralisatie van het grondwater en hoe zuurder het is.[...]
Voorbeeld 6. Bereken de duur van de reactie voor het neutraliseren van zure oplossingen met een kalksuspensie als de reactie wordt uitgevoerd in een periodieke ideale verplaatsingsreactor (RIS-P).[...]
Meest eenvoudig systeem zuivering op basis van de neutralisatiereactie kan worden weergegeven in de vorm van gebroken kalksteen, waarop een zure oplossing werd gegoten en het sediment werd opgevangen in een bezinktank.[...]
Analyse van concentratieschommelingen en het mechanisme van neutralisatiereacties van zuur ijzerhoudend afvalwater diende als basis voor het kiezen van parameters voor het reguleren van dit proces. Het werd duidelijk dat het reguleren van de toevoer van neutraliserend reagens op basis van alleen de pH niet voldoende is. Er is een tweede parameter nodig die kan reageren op de aanwezigheid van ijzersulfaat in water en de toevoer van het reagens kan beïnvloeden in overeenstemming met de huidige concentraties ervan.
Om de volledigheid en versnelling van de reactie van neutralisatie en precipitatie van zware metaalzouten in de reactiekamers te garanderen, wordt afvalwater continu gemengd met propeller- of schoepenmengers met verticale as rotatie. Er wordt aangenomen dat de rotatiesnelheid van de mixer minimaal 40 min-1 bedraagt; bij een rotatiesnelheid van 150 min-1 kan de duur van het contact met afvalwater dat zware metaalionen bevat, worden teruggebracht tot 15 minuten [...]
Processen voor het chemisch opvangen van onzuiverheden worden gebruikt om de meest grootschalige milieuverontreinigende stoffen te neutraliseren: stikstofoxiden, zwaveldioxide, waterstofsulfide, halogenen, enz. Omdat de specifieke neutralisatiereacties van elk van deze stoffen individueel zijn, is het handiger om overweeg de beschikbare zuiveringsmethoden met betrekking tot de genoemde belangrijkste gasverontreinigende stoffen.[ .. .]
Zoals we kunnen zien, verloopt alles heel strikt en logisch: in beide gevallen wordt de neutralisatiereactie gereduceerd tot de combinatie van lyonium- en lyaationen; bij beide reacties wordt een zout, kaliumchloride, verkregen als neutralisatieproduct.[...]
Bij het alkaliseren van olie kun je geen rekening houden met het verbruik van reagentia voor waterstofsulfide, aangezien waterstofchloride eerst reageert als een sterker zuur.
De reactor kan worden beschouwd als een geïsoleerd systeem (warmteverlies in omgeving onbeduidend), en de neutralisatieprocessen die daarin plaatsvinden zijn spontaan en onomkeerbaar. Er zal ongeveer 2,5 Mcal/h vrijkomen in de reactor als gevolg van neutralisatiereacties, wat uiteraard overeenkomt met een toename gratis energie actieve stoffen van afval tijdens hun vorming industriële ondernemingen.[ ...]
Een favoriete kritiek op de solvosysteemtheorie was dat deze geen zuur-base-reacties kan beschrijven zonder “zijn eigen oplosmiddel”.
Om corrosie van rioolleidingen te voorkomen behandelfaciliteiten, verstoring van biochemische processen in biologische oxidatiemiddelen en waterbronnen, evenals precipitatie van alle zouten van zware metalen uit afvalwater, zuur en alkalisch water zijn onderhevig aan neutralisatie. De meest typische neutralisatiereactie is de reactie tussen waterstof en hydroxylionen, resulterend in de vorming van enigszins gedissocieerd water; H++Obg = H20. Als resultaat van de reactie wordt de concentratie van elk van deze ionen hetzelfde (ongeveer 107), d.w.z. de actieve reactie van het watermilieu benadert pH = 7.[...]
De belangrijkste reden voor de vorming van sedimenten is de interactie van afvalwater met reservoirwater, wanneer de oplossingsomgeving verandert in de richting van het naderen van de pH van reservoirwater, dat wil zeggen naarn, meestal dichtbij neutraal. De neutralisatie gaat gepaard met hydrolyse van afvalwatercomponenten. In sommige gevallen kan, als gevolg van contact met zure en alkalische omgevingen, een gedeeltelijke oplossing van het gesteente waaruit de formatie bestaat optreden, gevolgd door vrijwel ongecontroleerde secundaire vorming van sedimenten als resultaat van neutralisatiereacties. Bovendien kan een van de redenen voor de vorming van neerslag de introductie zijn van afvalwater componenten die reageren met de componenten van formatiewater, resulterend in de vorming van sedimenten, zelfs zonder de oplossingsomgeving te veranderen.[...]
De elektroden die worden gebruikt voor de titratie van zuren en basen zijn indicatoren voor de concentratie van waterstofionen. We zullen twee soorten elektroden overwegen: antimoon en glas, die naar onze mening met succes kunnen worden gebruikt in sanitair-chemische analyses voor de neutralisatiereactie en bepaling van de pH van oplossingen [...]
Het is echter onmogelijk om het erover eens te zijn dat al het salpeterzuur dat vrijkomt door nitrificerende bacteriën tijdens de oxidatie van salpeterigzuur in de bodem alleen zal worden geneutraliseerd door de afbraak van fosfaatgesteente. Zelfs in niet-carbonaatbodems bevat de bodemoplossing calciumbicarbonaat, dat voornamelijk zal deelnemen aan de neutralisatiereactie (omdat dit het meest mobiel is). salpeterzuur. Bovendien is er in elke bodem een aanzienlijke hoeveelheid door uitwisseling geabsorbeerd calcium, dat gemakkelijk in oplossing wordt gebracht door waterstofionen van salpeterzuur onder vorming van calciumnitraat.[...]
In gelamineerd papier met lijming met hydrofoob hechtmiddel kan diffusie binnen de vezels, zoals experimenten aantonen, ongeveer 1000 keer sneller plaatsvinden dan via capillairen, waarin hydrofobe deeltjes van het lijmmiddel de penetratie van water voorkomen. Het toevoegen van een alkalische oplossing aan water vergemakkelijkt de diffusie van vocht in de dikte vel papier, omdat alkali het zwellen van vezels en bijgevolg de penetratie van vocht in vezels bevordert. Bovendien gaat de alkali een neutralisatiereactie aan met de vrije hars van colofoniumlijm, waardoor omstandigheden ontstaan die de penetratie van vocht tussen de vezels bevorderen. Dat is de reden waarom het toevoegen van een alkalische oplossing aan water ook de capillaire opstijging van vocht bevordert in stroken papier die verticaal boven het vochtoppervlak hangen en dit oppervlak raken.
Bij deze manier van mengselproductie worden ze in korrelvorm geproduceerd, wat zorgt voor een goede verspreiding en lokale toepassing bij het zaaien en planten van planten (in rijen, gaten, voren) vergemakkelijkt. Deze meststoffen worden complex-gemengde meststoffen genoemd. Om ze te bereiden, neemt u afgewogen hoeveelheden eenvoudige of complexe poedervormige meststoffen (eenvoudig of dubbel superfosfaat, ammofos of diammofos, ammoniumnitraat of ureum en kaliumchloride) in de gewenste verhouding en mengt u deze grondig in een speciale trommelgranulator. Tegelijkertijd wordt ammoniak toegevoegd om het vrije fosforzuur van superfosfaat te neutraliseren. De neutralisatiereactie verloopt met het vrijkomen van warmte en het opwarmen van het mengsel, wat bijdraagt aan het drogen ervan. Als ammophos of diammophos niet aan het mengsel wordt toegevoegd, wordt het verrijkt met vloeibaar fosforzuur. Dankzij de rotatie van de trommel worden korrels gevormd uit de gemengde poedervormige meststoffen. Ze worden gekoeld, gezeefd en behandeld met waterafstotende stoffen (om vocht te voorkomen). Kant-en-klare mixen Verpakt in 5-laags papieren zakken of polyethyleen zakken. Om volgens dit principe kunstmestmengsels te produceren, worden in de USSR twaalf grote fabrieken met procesautomatisering gebouwd.[...]
Toen we echter opmerkten dat het elektron in basische oplosmiddelen zich “in een vrije staat” bevindt, hebben we enige onnauwkeurigheid begaan. Natuurlijk heeft zo'n klein deeltje een elektrostatisch veld met extreem hoge intensiteit, en daarom zal het polaire oplosmiddelmoleculen naar zich toe trekken, dat wil zeggen, het zal worden gesolvateerd. Het gesolvateerde elektron is ook bekend in waterige oplossingen, waar het bijvoorbeeld wordt gevormd wanneer water en waterige oplossingen worden bestraald door bronnen van radioactieve straling. Maar als een gesolvateerd elektron gedurende een zeer korte tijd in water aanwezig is (er zijn altijd voldoende H30+-ionen “tot zijn dienst” in water om een neutralisatiereactie te laten plaatsvinden: H30+ + £-> Y2H2 ■+ ' + H20), dan is het in sterke mate Bij basische oplosmiddelen is het gesolvateerde elektron zeer stabiel. Zo worden oplossingen van natrium in vloeibare ammoniak gedurende enkele maanden bewaard zonder enige verandering in de fysische en chemische eigenschappen.[...]
Zwavelzuur vanuit de fabrieksopslag komt de container binnen, vanwaar onderwaterpomp binnen geserveerd drukvat en vervolgens in een trommelreactor. In overeenstemming met GOST is het gehalte aan vrij zwavelzuur en onoplosbaar residu in aluminiumsulfaat beperkt. Het voldoen aan deze eisen in een continu proces is mogelijk met automatische dosering van reagentia - een suspensie van aluminiumhydroxide en zwavelzuur. Een centrifugaalpomp levert de suspensie continu aan een circulatiering, in het bovenste gedeelte waarvan zich een monsterbox bevindt. Vanuit de selectiebox komt een deel van de suspensie in een continue trommelreactor terecht en de overmaat wordt in een repulpator afgevoerd. Als gevolg van de verdunningswarmte van zwavelzuur en de neutralisatiereactie van aluminiumhydroxide met zuur wordt de temperatuur in de reactor binnen het bereik van 95-115 °C gehouden. De verblijftijd van de reactiemassa in de reactor bedraagt 25-40 minuten. De dichtheid van de reactiemassa bedraagt 1500 kg/m3. De productiviteit van het apparaat bedraagt 10.000 kg/uur bij een trommelrotatiesnelheid van 0,18 s-1. Bij het verlaten van de reactor komt een geconcentreerde oplossing van aluminiumsulfaat met 13,5% AlO3 in de sproeikoppen van de wervelbedgranulator terecht.