Реакция нейтрализации

Реакция нейтрализации

Взаимодействие кислоты и основания с образованием соли и воды называется реакцией нейтрализации. Обычно подобные реакции протекают с выделением тепла.

Общее описание

Суть нейтрализации состоит в том, что кислота и основание, обмениваясь активными частями, нейтрализуют друг друга. В результате образуется новое вещество (соль) и нейтральная среда (вода).
Простым и наглядным примером реакции нейтрализации является взаимодействие соляной кислоты и гидроксида натрия:
HCl + NaOH → NaCl + H₂O.
Если опустить лакмусовую бумажку в раствор соляной кислоты и гидроксида натрия, то она окрасится в фиолетовый цвет, т.е. покажет нейтральную реакцию (красный – кислая среда, синий – щелочная среда).
Раствор двух активных соединений превратился в воду за счёт обмена натрием и хлором, поэтому ионное уравнение данной реакции выглядит следующим образом:
H⁺ + OH^– → H₂O.
После нагревания получившегося раствора вода испарится, а в пробирке останется поваренная соль – NaCl.

Примеры

Реакция нейтрализации может происходить между сильными и слабыми кислотами и щелочами. Рассмотрим два типа реакций:

• 
  необратимые реакции – образованная соль не распадается на составляющие вещества – кислоту и щёлочь (протекают в одну сторону);
  
• 
  обратимые реакции – образованные соединения способны распадаться на изначальные вещества и вновь взаимодействовать (протекают в обе стороны).
  

Примером первого вида реакций является взаимодействие сильной кислоты с сильным основанием:

• 
  H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O;
  
• 
  HNO₃ + KOH → KNO₃ + H₂O.
  

Обратимые реакции протекают при нейтрализации слабой кислоты сильным основанием, а также слабого основания слабой кислотой:

• 
  H₂SO₃ + 2NaOH ↔ Na₂SO₃ + 2H₂O;
  
• 
  Fe(OH)₃ + H₃PO₄ ↔ FePO₄ + 3H₂O.
  

Слабые нерастворимые или слаборастворимые основания (Fe(OH)₃, Fe(OH)₂, Mg(OH)₂, Zn(OH)₂) также нейтрализуются сильной кислотой. Например, гидроокись меди не растворяется в воде, но при взаимодействии с азотной кислотой образует соль (нитрат меди) и воду:
Cu(OH)₂ + 2HNO₃ ↔ Cu(NO₃)₂ + 2H₂O.
Рис. 2. Взаимодействие гидроокиси меди с кислотой.
Реакции нейтрализации экзотермичные, они протекают с выделением тепла.

Использование

Реакции нейтрализации – основа титриметрического анализа или титрования. Это метод количественного анализа концентрации веществ. Метод используется в медицине, например, для определения кислотности желудочного сока, а также в фармакологии.

Рис. 3. Титрование.
Кроме того, важно практическое применение нейтрализации в лаборатории: при проливе кислоты её можно нейтрализовать щёлочью.