How does Neutralization work?
Ten opis opisuje reakcje kwasowo-zasadowe w wodzie. (W innych rozpuszczalnikach działa to trochę inaczej, ale nie musisz się nad tym zbytnio zastanawiać, dopóki nie zaczniesz studiować bardziej zaawansowanej chemii). Kwas jest elektrolitem (mocnym lub słabym), który wytwarza jony H+ podczas rozpuszczania się w wodzie. Jony wodorowe są również nazywane protonami, ponieważ jądro wodoru to tylko proton (chyba, że jest to cięższy izotop, ale to się rzadko zdarza). Kwasy są czasami nazywane „dawcami protonów”, co oznacza, że oddają protony, ale nie jest to zbyt dobre słowo, ponieważ protony są odciągane przez rozpuszczalnik, a nie upuszczane przez rozpuszczalnik. Przykładami mocnych kwasów są HCl i H2SO4, które są nazywane kwasem solnym i kwasem siarkowym. Ale kwas siarkowy ma 2 protony związane z jonem siarczanowym, a tylko jeden odchodzi całkowicie (podobnie jak słabe elektrolity omawiane tutaj), więc roztwór kwasu siarkowego będzie miał jony wodorowe, jony wodorosiarczanowe i jony siarczanowe w roztworze. Podobnie jak w przypadku reakcji strąceniowych, jeśli dodamy zasadę, oba protony mogą się całkowicie odłączyć i wejść w reakcję z zasadą. Kwasy nazywane są monoprotonowymi, diprotonowymi itd. w zależności od tego, ile mają protonów kwasowych. HCl, kwas octowy (ocet, CH3COOH) i kwas azotowy (HNO3) są kwasami monoprotonowymi. (Kwas octowy ma inne protony, ale tylko ostatni jest kwaśny). Kwas siarkowy i wiele innych to kwasy diprotonowe.
Zasada to elektrolit (mocny lub słaby), który wytwarza jony wodorotlenkowe po rozpuszczeniu w roztworze wodnym. Może to być spowodowane tym, że jest to sól wodorotlenkowa, jak NaOH, lub tym, że pobiera ona jony wodorowe z wody, pozostawiając wodorotlenek. Dobrym przykładem jest amoniak, NH3, który jest czasami używany w domowych środkach czyszczących. Amoniak reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek amonu (ale tylko trochę, ~1% amoniaku reaguje):
Ogólnie rzecz biorąc, zasady reagują z jonami wodoru. W ten sposób zachodzi neutralizacja. Kwas wytwarza jony wodorowe, a zasada jony wodorotlenkowe. Reagują one razem, tworząc wodę. Anion, który pochodzi z kwasu i kation pozostają, więc jeśli odparujesz wodę, otrzymasz sól. Ogólna reakcja wygląda następująco:
Ogólnie reakcja wygląda następująco:
W ten sposób jony wodorowe, które sprawiają, że kwasy są kwaśne, są zużywane, a wodorotlenek, który sprawia, że zasady są zasadowe, jest również zużywany, a jeśli mole kwasu i zasady są równe, pozostaje tylko obojętna woda i sól. (W rzeczywistości jest to trochę bardziej skomplikowane, jeśli kwas lub zasada jest słaba. Roztwór naprawdę stanie się obojętny tylko wtedy, gdy mole są równe, jeśli obie są mocne.)
.