Reacția de neutralizare este o reacție dintre un acid și o bază, cu formare de sare și apă.
a. Neutralizarea NaOH cu acid clorhidric (HCl):
NaOH + HCl ⇒ NaCl + H₂O
b. Neutralizarea NaOH cu acid sulfuric (H₂SO₄):
2NaOH + H₂SO₄ ⇒ Na₂SO₄ + 2H₂O
c. Neutralizarea NaOH cu acid fosforic (H₃PO₄):
3NaOH + H₃PO₄ ⇒ Na₃PO₄ + 3H₂O
Se cunoaște cantitatea de NaOH care reacționează în reacțiile de neutralizare (m = 4g) și se cere cantitatea de substanță (nr. de moli) formată, precum și masa de apă care rezultă.
Rezolvare:
a.
- știind masa de NaOH, se poate determina nr. de moli reacționați cu acidul:
[tex]n=\frac{m}{\mu}=\frac{4\ {\not}g}{40\ {\not}g/mol}=0.1\ mol[/tex] (masa molară μ a NaOH este 40g/mol)
- de pe ecuația reacției chimice se determina nr. de moli de sare (x₁) și de apă (y₁) rezultate:
0.1 mol x₁ y₁
NaOH + HCl ⇒ NaCl + H₂O
1 mol 1 mol 1 mol
⇒ x₁ = (0.1×1)/1 = 0.1 mol NaCl
y₁ = (0.1×1)/1 = 0.1 mol H₂O
- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ (NaCl)= 58.5 g/mol]:
[tex]n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 58.5\ g/{\not}mol=5.85\ g[/tex]
- masa de apă va fi:
[tex](n=y_1)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_1\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g[/tex]
(masa molară μ a H₂O este 18 g/mol)
b.
- nr. de moli de NaOH este același (n = 0.1 mol)
- se determină, de pe ecuația reacției, celelalte necunoscute (x₂ - nr. de moli de sare, respectiv y₂ - nr. de moli de apă)
0.1 mol x₂ y₂
2NaOH + H₂SO₄ ⇒ Na₂SO₄ + 2H₂O
2 mol 1 mol 2 mol
⇒ x₂ = (0.1×1)/2 = 0.05 mol Na₂SO₄
y₂ = (0.1×2)/2 = 0.1 mol H₂O
- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ(Na₂SO₄) = 142 g/mol]:
[tex]n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 142\ g/{\not}mol=14.2\ g[/tex]
- masa de apă va fi:
[tex](n=y_2)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_2\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g[/tex]
c.
- nr. de moli de NaOH este același
- de pe ecuația reacției, se determină celelalte necunoscute (x₃ - nr. de moli de sare, respectiv y₃ - nr. de moli de apă)
0.1 mol x₃ y₃
3NaOH + H₃PO₄ ⇒ Na₃PO₄ + 3H₂O
3 mol 1 mol 3 mol
⇒ x₃ = (0.1×1)/3 = 0.033 mol Na₂SO₄
y₃ = (0.1×3)/3 = 0.1 mol H₂O
- cantitatea de sare rezultată se va determina din relația nr. de moli [cunoscând masa molară a sării μ(Na₃PO₄) = 164 g/mol]:
[tex]n=\frac{m}{\mu}\implies m=n\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 164\ g/{\not}mol=16.4\ g[/tex]
- masa de apă va fi:
[tex](n=y_3)=\frac{m}{\mu}\implies m=y_3\ \cdot\ \mu=0.1\ {\not}mol\ \cdot\ 18\ g/{\not}mol=1.8\ g[/tex]
Obs.: toate cele trei reacții de neutralizare sunt reacții de schimb (dublă înlocuire).
Succes!
