Conceptul de „reacție de neutralizare” existent în chimia anorganică implică un proces chimic în care substanțele cu proprietăți acide și bazice interacționează, în urma căruia participanții la reacție își pierd ambele proprietăți caracteristice. proprietăți chimice. Reacția de neutralizare în microbiologie are aceeași semnificație globală, produsele sale își pierd proprietățile biologice. Dar, desigur, acesta este un proces complet diferit, cu participanți și rezultate diferiți. Și proprietatea biologică despre care despre care vorbimși care interesează în primul rând medicii și oamenii de știință este capacitatea unui microorganism de a provoca boli sau moarte la un animal susceptibil.
Aplicații
Cel mai adesea, această metodă de cercetare este utilizată pentru a identifica viruși, adică pentru a diagnostica bolile infecțioase virale. Mai mult, testul poate avea ca scop atât identificarea agentului patogen în sine, cât și a anticorpilor la acesta.
În bacteriologie, această tehnică este de obicei utilizată pentru a detecta anticorpi la enzimele bacteriene, cum ar fi antistreptolizinele, antistafilolizinele și antistreptokinazele.
Cum se efectuează acest test?
Reacția de neutralizare se bazează pe capacitatea anticorpilor - proteine imune speciale din sânge - de a neutraliza antigenele - agenți străini care intră în organism. Dacă este necesară detectarea agentului patogen și identificarea acestuia, atunci serul imun standard care conține anticorpi este amestecat cu material biologic. Amestecul rezultat este păstrat într-un termostat pentru timpul necesar și introdus într-un sistem viu receptiv.
Acestea includ animale de laborator (șobolani, șoareci), embrioni de pui și culturi celulare. In lipsa unui efect biologic (boala sau moartea animalului), putem concluziona ca tocmai acesta este virusul pentru care a fost folosit serul standard. Întrucât, după cum sa menționat deja, un semn că reacția a trecut este pierderea bioproprietăților de către virus (capacitatea de a provoca moartea unui animal) din cauza interacțiunii anticorpilor serici și antigenelor virale. La determinarea substanțelor toxice, algoritmul acțiunilor este același, dar există opțiuni.
Dacă orice substrat care conține o toxină este testat, atunci acesta este amestecat cu ser standard. În cazul studierii acestora din urmă se folosește o substanță toxică de control. Pentru ca reacția de neutralizare să aibă loc, acest amestec este de asemenea incubat pentru un timp dat și injectat în sistemul susceptibil. Tehnica de evaluare a rezultatului este exact aceeași.
În practica medicală și veterinară, reacția de neutralizare a virusului utilizată ca test de diagnostic se realizează în așa-numita tehnică a serului pereche.
Aceasta este o modalitate de a confirma diagnosticul oricărui boala virala. Pentru a o efectua, se ia de la o persoană sau un animal bolnav de două ori - la începutul bolii și 14-21 de zile după aceea.
Dacă după test se detectează o creștere a numărului de anticorpi împotriva virusului de 4 sau mai multe ori, atunci diagnosticul poate fi considerat confirmat.
Reacțiile de neutralizare (procesul de interacțiune dintre un acid și o bază) sunt însoțite de un efect termic. Rezultatul este sare și apă. Reacțiile de neutralizare au loc ireversibil numai atunci când acizii tari sunt neutralizați de baze tari.
De exemplu:
K + + OH - + H + + CI - = K + + CI - + H2O
Ireversibilitatea unor astfel de reacții se datorează faptului că în sistemele rezultate singurul compus și foarte puțin disociat este apa. Forma ionică a ecuației în acest caz este:
H + + OH - = H2O
Excepție fac acele reacții care sunt însoțite, pe lângă apă, de formarea unui compus greu solubil, de exemplu:
Ba 2+ + 2OH - + 2H + + SO 4 2- = BaSO 4 + 2H 2 O
Mai mult, dacă în reacție sunt implicate cantități strict echivalente dintr-un acid puternic și un alcalin puternic, atunci concentrațiile de ioni H + și OH - rămân aceleași ca în apă, adică. mediul devine neutru. S-a stabilit că atunci când un echivalent al unui acid puternic (alcalin) este neutralizat cu un echivalent al unui alcalin puternic (acid), se eliberează întotdeauna 57,22 kJ (13,7 kcal). De exemplu:
NaOH + HCl -= NaCl + H 2 O, H= - 13,7 kcal
Acest lucru se întâmplă deoarece reacția de neutralizare a unui acid (alcali) puternic cu un alcali (acid) puternic va fi întotdeauna însoțită de reacția de formare a apei, iar căldura de formare a unui mol de apă din ioni este de 57,22 kJ (13,7). kcal).
La neutralizarea unui acid slab (alcalin) cu un alcali (acid) puternic, mai mult sau mai puțin de 57,22 kJ (13,7 kcal) de căldură vor fi eliberate (Anexa Tabelul I).
Exemple de alte tipuri de reacții de neutralizare
acid slab cu bază tare:
CH 3 COOH + KOH CH 3 COOK + H 2 O
CH 3 COOH + OH - CH 3 COO - +H 2 O
bază slabă cu acid tare:
NH 4 OH + HNO 3 NH 4 NO 3 + H 2 O
NH4OH +H + NH4 + +H2O
3) bază slabă cu acid slab:
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
În sistemele rezultate, echilibrul este puternic deplasat spre dreapta, adică. spre formarea apei, dar nu complet, deoarece apa din ele nu este singura substanță ușor disociată.
Cu cantități strict echivalente, primul sistem are o reacție ușor alcalină, al doilea are o reacție ușor acidă, iar al treilea are o reacție neutră. În acest din urmă caz, neutralitatea sistemului nu înseamnă că această reacție se desfășoară ireversibil, ci este o consecință a egalității constantelor de disociere ale NH4OH și acidului acetic.
Exercita
Experiența 1.
Neutralizarea acidului sulfuric cu hidroxid de sodiu în două etape.
1) se măsoară 50 ml dintr-o soluție de un molar de acid sulfuric H 2 S0 4 în calorimetru;
2) se măsoară temperatura soluţiei de acid t 1 în calorimetru;
3) se toarnă rapid (și fără pierderi) 25 ml dintr-un vas de soluție alcalină de doi molari NaOH în acid și se amestecă cu grijă soluția rezultată a sării acide NaHS04 (volumul V1);
4) determinați temperatura t 2 a soluției după reacție, care se desfășoară conform ecuației:
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O H 1 =? (1)
unde H 1 este căldura de reacție;
5) determinați diferența de temperatură t 1 = t 2 – t 1 și volumul V 1 al soluției rezultate;
6) se adaugă rapid restul de 25 ml de soluție alcalină la soluția rezultată de NaHSO4, se amestecă și se determină temperatura soluției t 3 . În acest caz, sarea acidă se transformă într-o sare medie în funcție de reacție:
NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O H 2 =? (2)
unde H 2 este căldura de reacție;
7) determinați diferența de temperatură t 2 = t 3 – t 2 și volumul V 2 al soluției rezultate;
8) înregistrați rezultatele experimentului în tabel. 1;
Tabelul 1
________________________________________________________________
|
50 | 25 | t 1 | 1.09 (V1) | 5.02 (V1) | H 1 |
|________________________________________________________________|
|
| 25 | t 2 | 1.12 (V2) | 6,28 (V) | H 2 |
Experiența 2.
1) se măsoară 50 ml dintr-o soluție de un molar de acid sulfuric H 2 S0 4 în calorimetru;
Neutralizarea acidului sulfuric cu sodă caustică într-o singură etapă.
Efectuați experimentul în următoarea ordine:
2) se măsoară temperatura soluţiei de acid t 4 într-un calorimetru;
3) se toarnă rapid (și fără pierderi) 50 ml de soluție alcalină de doi molare NaOH dintr-un vas în acid și se amestecă cu grijă soluția rezultată de sare medie Na 2 S0 4;
4) determinați temperatura t 5 a soluției reacției complete de neutralizare,
H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O: H 3 (3)
unde H 3 este căldura de reacție;
5) determinați diferența de temperatură t 3 = t 5 – t 4 și volumul V 3 al soluției rezultate; ___
_____________________________________________________________
| Volumul soluției, ml | Diferența | Densitate | Capacitate termică | Observabil |
|_________________|tempera- | soluție, | J/(g.K) | căldură, |
| H2SO4 | NaOH | tur, C | g/mol | | kJ/mol |
|________________________________________________________________|
|
|________________________________________________________________|
50 | 50 | t 3 | 1.12 | C3 = 6,28 | H 3 |
9) calculați entalpia (H 1, H 2,H 3) a reacției de neutralizare folosind formula:
10) se calculează căldura totală H 1 + H 2 a reacţiei de neutralizare;
11) comparați valoarea căldurii totale de reacție H 1 + H 2 cu valoarea H 3 și trageți concluziile corespunzătoare;
12) se calculează erorile absolute și relative la determinarea căldurii de reacție (3);
13) notează ecuația reacției (1, 2 și 3) sub formă de ecuații termochimice.
Rezultatele muncii
Vom efectua un experiment de neutralizare a acidului sulfuric cu sodă caustică în două etape1
Masă
Vom efectua un experiment de neutralizare a acidului sulfuric cu sodă caustică într-o singură etapă
Vom efectua un experiment de neutralizare a acidului sulfuric cu sodă caustică în două etape 2
conform schemei descrise mai sus, iar rezultatele măsurătorilor vor fi introduse în tabel.
Să calculăm entalpia (H 1, H 2,H 3) a reacției de neutralizare folosind formula:
H = V * d * C * t * 10 * 0,001, unde H este căldura de reacție corespunzătoare; V este volumul soluției de sare rezultată, ml; d este densitatea acestei soluții, g/cm3; CU - căldură specifică
soluție, J(kcal); t este diferența corespunzătoare în temperaturile observate înainte de reacție și după reacție, °C; 10 este factorul de conversie pentru căldura de reacție per echivalent luat pentru a neutraliza acidul; 0,001 - factor de conversie, 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
Să calculăm căldura totală H 1 + H 2 a reacției de neutralizare:
H 1 H 2 = 59,98 kJ Comparând valoarea căldurii totale de reacție H 1 + H 2 cu valoarea lui H 3 vedem că acestea sunt aproape egale. Acest lucru sugerează că efectul termic reacție chimică
procedând la presiune constantă sau la volum constant, nu depinde de calea reacției, ci depinde doar de natura substanțelor inițiale și finale și de starea acestora (legea lui Hess).
Să calculăm erorile absolute și relative în determinarea căldurii de reacție (3).
Căldura standard de formare a unui mol de apă este H 0 = 57,22 kJ.
Eroare absolută în determinarea căldurii de reacție:
|H 3 -H 0 | = |60,77 – 57,22| = 3,55 kJ.
Eroare relativă în determinarea căldurii de reacție:
|H 3 -H 0 | /H 0 = 3,55/57,22 = 6,2%
Să scriem ecuațiile de reacție (1, 2 și 3) sub formă de ecuații termochimice:
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.
Concluzie asupra lucrării
Principiul de bază pe care se bazează toate calculele termochimice a fost stabilit în 1840 de chimistul rus, academicianul G. I. Hess. Acest principiu, cunoscut sub numele de legea lui Hess și care este un caz special al legii conservării energiei, poate fi formulat astfel: „Efectul termic al unei reacții depinde numai de stările inițiale și finale ale substanțelor și nu depinde de etapele intermediare ale procesului. Și am dovedit acest lucru prin prepararea unei soluții de sulfat de sodiu din soluții de acid sulfuric și hidroxid de sodiu în două moduri.
Rezultat:
Conform legii lui Hess, efectul termic este același în ambele cazuri.
Subiectul lecției: „Reacția de neutralizare ca exemplu de reacție de schimb”
Obiectivul lecției: formați o idee despre reacția de neutralizare ca un caz special al unei reacții de schimb.
Sarcini:
Creați condiții pentru dezvoltarea ideilor despre reacția de neutralizare ca caz special al reacției de schimb;
Extinderea cunoștințelor elevilor despre proprietățile acizilor și bazelor;
Continuă dezvoltarea abilităților în elaborarea ecuațiilor reacțiilor chimice;
Cultivați observația și atenția în timpul experimentului demonstrativ.
Tipul de lecție : combinat
Echipamente și reactivi : acid clorhidric, soluții de hidroxid de sodiu, hidroxid de cupru (II), fenolftaleină, eprubete.
Progresul lecției
Moment organizatoric.
Băieți, să ne continuăm călătoria prin țară numită Chimie. În ultima lecție, am făcut cunoștință cu un oraș numit Fundații și cu locuitorii săi. Principalii locuitori ai unui oraș dat sunt fundațiile. Definiți conceptul de „fundație”. Ei bine, acum hai să verificăm cum ți-ai făcut temele.
Verificarea temelor.
№ 7, 8.
Studierea și actualizarea ulterioară a cunoștințelor.
Ce clase substante anorganiceŞtii?
Definiți termenii „oxizi”, „acizi”, „săruri”.
Cu ce substanțe reacționează apa?
Ce substanțe se formează atunci când apa reacționează cu oxizii bazici și acizi?
Cum se demonstrează că acidul se formează ca urmare a interacțiunii apei cu un oxid acid?
Ce sunt indicatorii?
Despre ce indicator vorbim?
Alcalii mă îngălbenesc, ca într-o febră,
Roșesc de acizi, parcă de rușine.
Și caut să economisesc umiditatea,
Deci miercurea aceea nu m-a putut mânca.
(Portocaliu de metil)
E ghinion pentru el să cadă în acid.
Dar o va îndura fără să ofte sau să plângă.
Dar în alcalii un astfel de blond
Ceea ce va începe nu este viața, ci zmeură pură.
(Fenolftaleină.)
Ce alți indicatori cunoașteți?
Definiți termenii „oxid acid” și „oxid bazic”.
În ce grupuri sunt împărțite bazele?
Ce culoare se transformă în fenolftaleina, metil portocaliu și turnesol într-o soluție alcalină?
Învățarea de materiale noi.
Știți deja că alcaliile sunt baze solubile atunci când lucrați cu ele, trebuie să observați reguli speciale comportament sigur, deoarece au un efect coroziv asupra pielii noastre. Dar ele pot fi „neutralizate” prin adăugarea unei soluții acide - neutralizându-le. Și subiectul lecției de astăzi: „Reacția de neutralizare ca exemplu de reacție de schimb” (scrieți subiectul pe tablă și într-un caiet).
Scopul lecției de astăzi: să-ți faci o idee despre reacția de neutralizare; învață să scrii ecuații pentru reacțiile de neutralizare.
Să ne amintim ce tipuri de reacții chimice știți deja. Determinați tipul de date de reacție
N / A 2 O + H 2 O = 2 NaOH
2H 2 O = 2H 2 +O 2
Zn + 2HCI = ZnCI 2 +H 2
Definiți aceste tipuri de reacții.
De asemenea, știți deja că, dacă adăugați fenolftaleină la alcali, soluția va deveni purpurie la culoare. Dar dacă la această soluție se adaugă acid, culoarea dispare (dem. interacțiuniNaOHŞiHCI). Aceasta este o reacție de neutralizare.
Scrierea ecuației pe tablă:NaOH + HCI= NaCl +H 2 O
Rezultatul este sare și apă.
Să încercăm cu toții să definim reacția de neutralizare împreună.
Reacția de neutralizare nu aparține niciunuia dintre tipurile de reacții cunoscute anterior. Aceasta este o reacție de schimb. Schema generala reacții de schimb: AB + CD = AD + CB
Adică, aceasta este o reacție între substanțe complexe, în timpul căreia își schimbă componente.
Cine știe ce acid este în stomacul nostru? De ce crezi că dacă ai arsuri la stomac este recomandat, dacă nu ai o tabletă la îndemână, să bei puțină soluție de sifon?
Cert este că soluția de sifon are și un mediu alcalin și atunci când bem această soluție are loc o reacție de neutralizare. O soluție de sifon neutralizează acidul clorhidric găsit în stomacul nostru.
Crezi că bazele insolubile reacționează cu acizii? (Răspunsurile elevilor). Dem. Interacțiuni Cu(OH). 2 Şi HCI .
Scrierea ecuației pe tablă:Cu(OH) 2 + 2 HCI = CuCl 2 + 2 H 2 O.
Consolidare
Completați următoarele ecuații de reacție:
O) KOH+H 2 AŞA 4 = …;
b)Fe(OH) 2 + HCI =...;
V) Ca(OH) 2 +H 2 AŞA 4 =…. .
Ce materii prime trebuie luate pentru a obține următoarele săruri folosind o reacție de neutralizare:Ca( NU 3 ) 2 ; NaI; BaSO 4.
Substante date:HCI; H 2 AŞA 4 ; Fe( OH) 3 . Scrieți ecuațiile pentru toate reacțiile de neutralizare posibile între ele.
Minutul de educație fizică: Profesorul arată substanțele, iar elevii trebuie să determine cărei clase de substanțe îi aparține substanța și să efectueze pașii următori: oxid - mâinile sus, sare - ridicați-vă, acid - mâinile în lateral, baze - nu faceți nimic.
Generalizare
Completați diagrama propusă
Clase principale de substanțe anorganice
CO 2 ; N / A 2 O? ? ?
N 2 AŞA 4 ; HCI NaOH; Ca(OH) 2 CaCl 2; N / A 2 AŞA 4
2. Completați propozițiile de mai jos:
Un grup de atomi OH se numește...
Valenta acestui grup este constanta si egala cu ....
Bazele sunt formate din atomi... si unul sau mai multe... .
Proprietățile chimice ale bazelor includ efectul lor asupra .... În acest caz, indicatorii capătă culoare: turnesol - ....; fenolftaleină - ....; metil portocaliu - ... .
În plus, bazele reacţionează cu... .
Această reacție se numește reacție...
Produsele acestei reacții sunt... Și…. .
O reacție de schimb este o reacție între... substanțe în care își schimbă ... părțile.
Reacția de neutralizare este caz special reactii...
VII Reflecţie
Ce lucruri noi ai învățat în lecția de astăzi? Am atins obiectivele stabilite în lecție?
Teme pentru acasă: § 33 nr. 6, pregătiți-vă pentru munca practica № 6
Informații suplimentare:Știai că femeile Rusiei anticeȚi-ai spălat părul cu o soluție de frasin de molid sau de floarea soarelui? Soluția de cenușă este săpunoasă la atingere și se numește „leșie”. O astfel de soluție are un mediu alcalin, ca și substanțele pe care le studiem. În arabă, cenușa este „al-kali”.
Denumiri istorice ale celor mai importante alcaline: hidroxid de sodiu - sodă caustică, hidroxid de potasiu - potasiu caustic. Alcaliile sunt folosite pentru a face sticlă și săpun.
Mister:
Contine metal si oxigen,
Da, plus hidrogen.
Și o astfel de combinație
Numit -….. (bază)
Leonid Ciușkov
„Ash” este întotdeauna înainte aici,
Și ce rămâne în spatele ei?
Înțepă și arde.
Și la prima vedere este simplu,
Și se numește - ... (acid)
Leonid Ciușkov
Lecția este dedicată studiului reacției dintre substanțe cu proprietăți opuse - acizi și baze. Astfel de reacții se numesc reacții de neutralizare. În timpul lecției, vei învăța să folosești formula unei sări pentru a-i forma numele și să-i notezi formula folosind numele unei sări.
Tema: Clase de substanțe anorganice
Lecția: Reacția de neutralizare
Dacă amestecați cantități egale de acid clorhidric și hidroxid de sodiu, se formează o soluție în care mediul va fi neutru, adică. nu va conține nici un acid sau alcali. Să scriem ecuația pentru reacția dintre acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu dacă rezultatul este clorură de sodiu și apă.
Când 1 mol de acid clorhidric (HCl) și 1 mol de hidroxid de sodiu (NaOH) reacționează, se formează 1 mol de clorură de sodiu (NaCl) și 1 mol de apă (H2O). Vă rugăm să rețineți că în timpul acestei reacții, două substanțe complexe își schimbă părțile constitutive și se formează două substanțe complexe noi:
NaOH+HCI=NaCI+H20
Se numesc reacțiile în care două substanțe complexe își schimbă părțile constitutive reacții de schimb.
Un caz special al unei reacții de schimb este o reacție de neutralizare.
O reacție de neutralizare este interacțiunea unui acid cu o bază.
Schema reactiei de neutralizare: BAZA + ACID = SARE + APA
Bazele care sunt insolubile în apă se pot dizolva și în soluții acide. În urma acestor reacții, se formează săruri și apă. Ecuația reacției pentru interacțiunea hidroxidului de cupru (II) cu acidul sulfuric:
Cu(OH)2 +H2S04 = CuS04 + 2H2O
Substanță cu formula chimica CuSO 4 aparține clasei sărurilor. Am compilat formula pentru această sare, știind că valența cuprului în acest proces este egală cu II, iar valența SO 4 este de asemenea egală cu II. Dar cum ar trebui să numim această substanță?
Numele unei sări este format din două cuvinte: primul cuvânt este numele reziduului acid (aceste nume sunt date în tabelul din manual, trebuie să le înveți), iar al doilea cuvânt este numele metalului. Dacă valența unui metal este variabilă, aceasta este indicată în paranteze.
Deci, o substanță cu formula chimică CuSO 4 se numește sulfat de cupru (II).
NaNO 3 – azotat de sodiu;
K 3 PO 4 – fosfat de potasiu (ortofosfat).
Acum, să facem sarcina opusă: creați o formulă pentru o sare pe baza numelui acesteia. Să alcătuim formulele următoarelor săruri: sulfat de sodiu; carbonat de magneziu; nitrat de calciu.
Pentru a compune corect formula unei sări, notăm mai întâi simbolul metalului și formula reziduului acid și indicăm valențele lor în partea de sus. Să găsim LCM a valorilor de valență. Împărțind NOC la fiecare valoare de valență, găsim numărul de atomi de metal și numărul de reziduuri acide.
Vă rugăm să rețineți că, dacă reziduul acid constă dintr-un grup de atomi, atunci când scrieți formula sării, formula reziduului acid este scrisă între paranteze, iar numărul de reziduuri acide este indicat în spatele parantezei prin indicele corespunzător.
1. Culegere de probleme și exerciții de chimie: clasa a VIII-a: pentru manuale. P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / P.A. Orjekovski, N.A. Titov, F.F. Hegel. – M.: AST: Astrel, 2006. (p. 106)
2. Ushakova O.V. Caiet de chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; sub. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 107-108)
3. Chimie. clasa a 8-a. Manual pentru invatamantul general instituții / P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova. – M.: Astrel, 2013. (§33)
4. Chimie: clasa a VIII-a: manual. pentru invatamantul general instituții / P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005. (§39)
5. Chimie: inorg. chimie: manual. pentru clasa a VIII-a. învăţământul general instituții / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. – M.: Educație, OJSC „Manuale de la Moscova”, 2009. (§§31,32)
6. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. ed. V.A. Volodin, Ved. ştiinţific ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Resurse web suplimentare
2. Indicatori în reacţiile de neutralizare. titrare().
Teme pentru acasă
1) p. 107-108 nr. 4,5,7 dintr-un caiet de lucru la chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; sub. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
2) str. 188 Nr. 1,4 din manualul P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova „Chimie: clasa a VIII-a”, 2013
Reacția de neutralizare (de exemplu, acid sulfuric) într-un rezervor datorită bicarbonaților de calciu are loc după formula Ca(HC03)24-H2304=Ca304+2H20+2C02.[...]
Neutralizarea cu calcar nu este întotdeauna eficientă, deoarece în prezența acidului sulfuric, gipsul format pe suprafața particulelor de calcar inhibă progresul ulterioar al reacției de neutralizare.[...]
O reacție de neutralizare este o reacție chimică între substanțe care au proprietățile unui acid și o bază, care are ca rezultat pierderea proprietăților caracteristice ambilor compuși. Cea mai tipică reacție de neutralizare în soluții apoase are loc între ionii de hidrogen hidratați și ionii de hidroxid conținuți în acizi și baze puternice, respectiv: H+ + 0H = H20. Ca urmare, concentrația fiecăruia dintre acești ioni devine egală cu cea caracteristică a apei în sine (aproximativ 10 7), adică o reacție activă. mediu acvatic se apropie de pH=7.[...]
Reacția dintre o bază și un acid, rezultând sare și apă, este o reacție de neutralizare.[...]
Neutralizarea prin filtrare presupune trecerea lichidului rezidual printr-un strat de material filtrant. Când un lichid trece printr-un astfel de filtru, reacția de neutralizare trebuie să fie complet finalizată. Calcarul, marmura și dolomita sunt folosite ca materiale filtrante pentru neutralizarea acizilor. Această metodă are o serie de avantaje: este mai simplă și mai ieftină și este eficientă atunci când concentrația de acizi în apele uzate este neuniformă.[...]
Reacția de neutralizare a acizilor poate fi efectuată și folosind alți reactivi, cum ar fi baze. Consumul acestor substanțe pentru neutralizarea a 1 g de diverși acizi (stoichiometrici) este dat în tabel. 6.[...]
Reacția de neutralizare și calculul cantității de substanță necunoscută din această reacție sunt foarte utilizate în laboratoarele agrochimice. Acest tip de calcul este posibil pentru toate ecuațiile chimice, alcătuite corect.[...]
Reacția de neutralizare se desfășoară foarte repede și, odată cu amestecarea ulterioară, se capătă întreaga masă de apă uzată aceeași valoare pH-ul în câteva minute.[...]
Pentru neutralizarea apelor de primul tip, se poate folosi oricare dintre reactivii de mai sus. La neutralizarea apelor de al doilea tip, sărurile nu doar precipită, ci când concentratii mari se poate depune pe suprafața materialului de neutralizare și încetinește reacția. Neutralizarea apelor de al treilea tip este posibilă numai cu soluții alcaline.[...]
Când se neutralizează acidul sulfuric cu var sau cretă, 98 de părți de acid produc 172 de părți de gips dihidrat Ca3D. 2N20.[...]
Metoda de neutralizare prin filtrare constă în faptul că apele uzate acide, după limpezirea prealabilă, sunt trecute printr-un strat de material neutralizant cu o astfel de viteză încât în timpul în care apa intră în contact cu materialul, reacția de neutralizare este finalizată.[ ...]
În camera de reacție, nu numai acidul liber este neutralizat, ci se finalizează și cristalizarea sărurilor de calciu și flocularea hidroxizilor metalici, ceea ce duce la stabilizarea finală a pH-ului. Din acest punct de vedere, instalarea senzorului după camerele de reacție este cea mai rațională. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că stabilirea unui sistem de control stabil cu ajutorul dispozitivelor industriale este extrem de complicată dacă timpul de întârziere a transportului depășește 10-15 minute. Pe baza acestor considerente, este adesea necesar să se abandoneze locația senzorului dispozitivului de control după camera de reacție, proiectată pentru mai mult de zece minute de expunere la apă. În acest caz, senzorul dispozitivului de control poate fi instalat la ieșirea mixerului sau undeva de-a lungul căii de mișcare a apei între mixer și camera de reacție (sau rezervorul de decantare) - unde reacția de neutralizare a avut loc cel mai complet. În condiții de funcționare, un astfel de loc poate fi găsit cu ușurință prin testarea probelor prelevate succesiv de-a lungul căii de mișcare a apei amestecate cu reactivul. În cazul în care valoarea pH-ului probei prelevate rămâne neschimbată după o amestecare minuțioasă, se măsoară valoarea parametrului de reglare.[...]
Reactivii pentru neutralizarea apelor uzate acide sunt selectați în funcție de tipul de acizi și de concentrația acestora. În plus, se ia în considerare dacă în timpul reacției de neutralizare se formează un precipitat. Pentru neutralizarea acizilor minerali se folosește orice reactiv alcalin, dar cel mai adesea următoarele: var sub formă de puf sau lapte de var, precum și carbonați de calciu sau magneziu sub formă de suspensie.[...]
Metoda se bazează pe reacția de neutralizare a acidului salicilic cu alcalii. Sfârșitul reacției este înregistrat de un potențiometru.[...]
Alegerea reactivului pentru neutralizarea apelor uzate acide depinde de tipul de acizi și de concentrația acestora, precum și de solubilitatea sărurilor formate ca urmare a reacției chimice. Pentru neutralizarea acizilor minerali se folosește orice reactiv alcalin, dar cel mai adesea var sub formă de puf sau lapte de var și carbonați de calciu sau magneziu sub formă de suspensie. Acești reactivi sunt relativ ieftini și disponibili pe scară largă, dar au o serie de dezavantaje: în acest caz, este necesar să se instaleze medii înainte de instalarea de neutralizare, este dificil să se regleze doza de reactiv pe baza pH-ului apei neutralizate și managementul reactivului este complicat. Viteza de reacție între soluția acidă și particulele solide ale suspensiei este relativ scăzută și depinde de dimensiunea particulelor și de solubilitatea compusului format ca rezultat al reacției de neutralizare. Prin urmare, reacția activă finală în faza lichidă nu se stabilește imediat, ci după un timp (10-15 minute). Cele de mai sus se aplică apelor reziduale care conțin acizi puternici (H2504, H2503), ale căror săruri de calciu sunt puțin solubile în apă [...]
Pentru a controla reacția de neutralizare, trebuie să știți cât de mult acid sau alcali trebuie adăugat în soluție pentru a obține valoarea pH-ului necesară. Pentru a rezolva această problemă, se poate folosi o metodă de evaluare empirică a coeficienților stoichiometrici, care se realizează prin titrare.[...]
După cum vedem, celebra reacție de anihilare e+ +e = 2b poate fi considerată, logic și rezonabil, ca o reacție de neutralizare - o concluzie, după părerea mea, nu este doar interesantă, ci și elegantă.[...]
Pentru a finaliza complet reacția de neutralizare și floculare a suspensiei, apa uzată care curge prin rezervor este amestecată aer comprimat(în scopul oxidării Fe2+ la Fe3+) sau mecanic. În floculator (sau rezervor de neutralizare) se adaugă o cantitate adecvată de agenți de floculare, ceea ce favorizează formarea de aglomerate dense dintr-o suspensie ușor sedimentabilă. Floculatorul ar trebui să fie de trei până la șase ori mai mare decât rezervorul de neutralizare.[...]
Din reacțiile de neutralizare prezentate mai sus se poate calcula că în condiții stoechiometrice, consumul de CaO la 1 g de compuși corespunzători va fi următorul: H2SO4 - 0,56 g; FeSO4 - 0,37 g; NS1-0,77 g; FeCl2 - 0,44 g; HN03 - 0,44 g; Fe(N03h - 0,31 g; H3PO4 -0,86 g [...]
Este important de subliniat că reacțiile de neutralizare a OH-, formate în timpul dizolvării carbonaților și silicaților, implică nu numai acidul carbonic, ci și acizii organici (în special fulvici și humici), care sunt agenți de descompunere intensă a rocilor. Disocierea puternică a multor acizi organici duce la o creștere a concentrațiilor de H în apă. Constantele de disociere ale unor astfel de compuși obișnuiți în natură, precum acizii fulvici și humici, se apropie de u-10-3-“10"5. Aceasta înseamnă că pot reduce pH-ul. de real ape subterane până la 3 sau mai puțin. În legătură cu aceasta, astfel de acizi organici descompun intens silicații cu distrugerea lor rețea cristalină. Gradul de astfel de descompunere este mai mare, cu cât mineralizarea apelor subterane este mai scăzută și cu atât este mai acidă.[...]
Exemplul 6. Calculați durata reacției de neutralizare a soluțiilor acide cu o suspensie de var dacă reacția este efectuată într-un reactor cu deplasare ideală periodică (RIS-P).[...]
Cele mai multe sistem simplu purificarea pe baza reacției de neutralizare poate fi reprezentată sub formă de calcar zdrobit, peste care s-a turnat o soluție acidă, iar sedimentul a fost colectat într-un rezervor de decantare.[...]
Analiza fluctuațiilor concentrației și mecanismul reacțiilor de neutralizare a apelor uzate acide care conțin fier au servit drept bază pentru alegerea parametrilor pentru reglarea acestui proces. A devenit evident că reglarea aprovizionării cu reactiv de neutralizare numai pe baza pH-ului nu este suficientă. Este necesar un al doilea parametru care să răspundă la prezența sulfatului de fier în apă și să influențeze furnizarea reactivului în conformitate cu concentrațiile sale actuale.
Pentru a asigura1 completitudinea și accelerarea reacției de neutralizare și precipitare a sărurilor de metale grele în camerele de reacție, apa uzată este amestecată continuu cu malaxoare cu elice sau palete cu axa verticală rotaţie. Viteza de rotație a mixerului este considerată a fi de cel puțin 40 min-1; la o viteză de rotație de 150 min-1, durata de contact a apei uzate care conțin ioni de metale grele poate fi redusă la 15 minute [...]
Procesele de captare chimică a impurităților sunt folosite pentru neutralizarea celor mai mari poluanți ai mediului: oxizi de azot, dioxid de sulf, hidrogen sulfurat, halogeni etc. Deoarece reacțiile specifice de neutralizare a fiecăreia dintre aceste substanțe sunt individuale, este mai convenabil să luați în considerare metodele de purificare disponibile în raport cu principalii poluanți de gaz enumerați.[ .. .]
După cum putem vedea, totul se dovedește foarte strict și logic: în ambele cazuri, reacția de neutralizare se reduce la combinația de ioni de lioniu și liat; în ambele reacții se obține o sare, clorură de potasiu, ca produs de neutralizare.[...]
La alcalinizarea uleiului, nu puteți lua în considerare consumul de reactivi pentru hidrogen sulfurat, deoarece clorura de hidrogen reacționează mai întâi ca un acid mai puternic [...]
Reactorul poate fi considerat ca un sistem izolat (pierderi de căldură în mediu nesemnificativ), iar procesele de neutralizare care au loc în acesta sunt spontane și ireversibile. Aproximativ 2,5 Mcal/h vor fi eliberate în reactor ca urmare a reacțiilor de neutralizare, ceea ce corespunde în mod evident unei creșteri energie liberă substanţe active ale deşeurilor în timpul formării lor pe întreprinderile industriale.[ ...]
O critică favorită a teoriei solvosistemului a fost că nu poate descrie reacțiile acido-bazice nu în „propriul său solvent […]”.
Pentru a preveni coroziunea conductelor de canalizare facilitati de tratament, sunt supuse neutralizării perturbarea proceselor biochimice în oxidanții biologici și sursele de apă, precum și precipitarea tuturor sărurilor metalelor grele din apele uzate, ape acide și alcaline. Cea mai tipică reacție de neutralizare este reacția dintre hidrogen și ionii hidroxil, având ca rezultat formarea apei ușor disociate; H++Obg = H20. Ca rezultat al reacției, concentrația fiecăruia dintre acești ioni devine aceeași (aproximativ 107), adică. reacția activă a mediului acvatic se apropie de pH = 7.[...]
Motivul principal pentru formarea sedimentelor este interacțiunea apei uzate cu apa din rezervor, atunci când mediul soluției se schimbă în direcția de apropiere a pH-ului apei din rezervor, adică la condițiile de echilibru ale rezervorului, de obicei aproape de neutru. Neutralizarea este însoțită de hidroliza componentelor apei uzate. În unele cazuri, din cauza contactului cu medii acide și alcaline, se poate produce dizolvarea parțială a rocilor care compun formațiunea, urmată de formarea secundară practic necontrolată a sedimentelor ca urmare a reacțiilor de neutralizare. În plus, unul dintre motivele formării precipitațiilor poate fi introducerea ape uzate componentele care reacţionează cu componentele apei de formare, rezultând formarea de sedimente chiar şi fără modificarea mediului de soluţie.[...]
Electrozii utilizați pentru titrarea acizilor și bazelor sunt indicatori ai concentrației ionilor de hidrogen. Vom lua în considerare două tipuri de electrozi: antimoniu și sticlă, care, în opinia noastră, pot fi utilizate cu succes în analiza sanitar-chimică pentru reacția de neutralizare și determinarea pH-ului soluțiilor [...]
Este imposibil, însă, să fim de acord că tot acidul azotic eliberat de bacteriile nitrificante în timpul oxidării acidului azot din sol va fi neutralizat doar prin descompunerea rocii fosfatice. Chiar și în solurile non-carbonate, soluția de sol conține bicarbonat de calciu, care va participa în primul rând la reacția de neutralizare (deoarece este cea mai mobilă) acid azotic. În plus, în orice sol există o cantitate semnificativă de calciu absorbit prin schimb, care este ușor deplasat în soluție de ionii de hidrogen ai acidului azotic cu formarea azotatului de calciu.[...]
În hârtia laminată cu colaj cu adeziv hidrofob, difuzia intra-fibră, după cum arată experimentele, poate avea loc de aproximativ 1000 de ori mai rapid decât prin capilare, în care particulele hidrofobe ale agentului de încolțire împiedică pătrunderea apei. Adăugarea unei soluții alcaline în apă facilitează difuzia umidității în grosime foaie de hârtie, deoarece alcalii favorizează umflarea fibrelor și, în consecință, pătrunderea umidității în fibre. În plus, alcaliul intră într-o reacție de neutralizare cu rășina liberă a adezivului de colofoniu, în urma căreia se creează condiții care favorizează pătrunderea interfibră a umidității. De aceea, adăugarea unei soluții alcaline în apă favorizează și creșterea capilară a umidității în benzile de hârtie suspendate vertical deasupra suprafeței umidității și atingând această suprafață.
Prin această metodă de producere a amestecurilor, acestea se produc sub formă granulară, ceea ce asigură o bună dispersie și facilitează aplicarea locală la însămânțarea și plantarea plantelor (în rânduri, gropi, brazde). Aceste îngrășăminte sunt numite îngrășăminte mixte complexe. Pentru a le prepara, se iau cantități cântărite de îngrășăminte sub formă de pulbere simple sau complexe (superfosfat simplu sau dublu, ammofos sau diammofos, azotat de amoniu sau uree și clorură de potasiu) în proporția dorită și amestecați-le bine într-un granulator cu tambur special. În același timp, se adaugă amoniac pentru a neutraliza acidul fosforic liber al superfosfatului. Reacția de neutralizare are loc cu eliberarea de căldură și încălzirea amestecului, ceea ce contribuie la uscarea acestuia. Dacă la amestec nu se adaugă ammofos sau diammofos, atunci acesta este îmbogățit cu acid fosforic lichid. Datorită rotației tamburului, din îngrășămintele amestecate sub formă de pulbere se formează granule. Sunt racite, cernute si tratate cu substante hidrofuge (pentru a preveni umezeala). Amestecuri gata preparate Ambalat în pungi de hârtie cu 5 straturi sau pungi de polietilenă. Pentru a produce amestecuri de îngrășăminte după acest principiu, în URSS se construiesc 12 fabrici mari cu procese automatizate.[...]
Cu toate acestea, observând că electronul din solvenții de bază este „în stare liberă”, am făcut o oarecare inexactitate. Desigur, o astfel de particulă minusculă are un câmp electrostatic de intensitate extrem de mare și, prin urmare, va atrage moleculele de solvent polar către sine, adică va fi solvatată. Electronul solvat este cunoscut și în soluțiile apoase, unde se formează, de exemplu, atunci când apa și soluțiile apoase sunt iradiate de surse de radiații radioactive. Dar dacă un electron solvat există în apă pentru o perioadă foarte scurtă de timp (există întotdeauna destui ioni de H30+ „în serviciu” în apă pentru a avea loc o reacție de neutralizare: H30+ + £-> Y2H2 ■+ ' + H20), atunci în puternic solvenți bazici electronul solvat este foarte stabil. Astfel, soluțiile de sodiu în amoniac lichid sunt depozitate fără modificări ale proprietăților fizice și chimice timp de câteva luni.[...]
Acid sulfuric din depozitul din fabrică intră în container, de unde pompa submersibila servit in rezervor sub presiune, și apoi într-un reactor cu tambur. În conformitate cu GOST, conținutul de acid sulfuric liber și reziduu insolubil în sulfat de aluminiu este limitat. Îndeplinirea acestor cerințe într-un proces continuu este posibilă cu dozarea automată a reactivilor - o suspensie de hidroxid de aluminiu și acid sulfuric. O pompă centrifugă furnizează continuu suspensia unui inel de circulație, în partea superioară a căruia se află o cutie de prelevare. Din caseta de selecție, o parte din suspensie intră într-un reactor cu tambur continuu, iar excesul este drenat într-un repulpator. Datorită căldurii de diluare a acidului sulfuric și a reacției de neutralizare a hidroxidului de aluminiu cu acid, temperatura din reactor este menținută în intervalul 95-115 °C. Timpul de rezidență al masei de reacție în reactor este de 25-40 minute. Densitatea masei de reacție este de 1500 kg/m3. Productivitatea aparatului este de 10.000 kg/h la o viteză de rotație a tamburului de 0,18 s-1. La ieșirea din reactor, o soluție concentrată de sulfat de aluminiu cu 13,5% AlO3 intră în duzele de pulverizare ale granulatorului cu pat fluidizat.