|
 |
|
Napišite jednadžbe reakcija neutralizacije:
a)sumporne kis.
b)fosforne kis.
c)ugljične kis.s (1) natrijevom lužinom,(2) magnezijevom lužinom i to najprije u ionskom a zatim u molekulskom obliku (stupnjevi ionizacije kiselina)
d)disocijaciju natrijeva hidroksida i aluminijevog hidroksida
I ako možete ukratko objasniti kada koristimo zbirnu jednadzbu kod neutralizacije?
|
|
Ime i prezime:
Nives Plavšić
n.plavsic77@gmail.com
|
 |
 |
Sa zadacima poput ovog nije neko čudo da je kemija redovito najomraženiji predmet po školama. Dvanaest jednadžbi reakcija, sve na isti kalup, pola od toga besmisleno, a onda još dvije na isti kalup, pola od njih opet besmisleno. Malo konteksta i svrhe svega skupa ne bi nikoga ubilo.
Neutralizacija je kemijska reakcija između kiseline i baze. Ono što kiseline čini kiselinama su protoni, H+ (u vodi zapravo prisutni kao oksonijevi kationi, H3O+), dok baze lužnatima čine hidroksidni anioni, OH‒. To znači da će u neutralizacijama stvarno reagirati samo te dvije vrste, dajući pritom vodu:
H+ + OH‒ → H2O
Razlog zašto ćeš uglavnom ipak pisati jednadžbe reakcija s kompletnim kiselinama i bazama je to što se s njima radi. Ne možeš tek tako izolirati pojedine njihove dijelove, k tomu električki nabijene. Međutim, poznavanje toga što neutralizacija jest znatno olakšava pisanje jednadžbi, budući da se bit uvijek mora sačuvati. Pokazat ću to na primjeru neutralizacije fosforne kiseline magnezijevom lužinom (s obzirom na bijednu topljivost magnezijevog hidroksida u vodi to i nije neka lužina).
Fosforna kiselina, H3PO4, ima tri vodikova atoma koji se mogu otcijepiti, što će reći da je triprotonska kiselina. To pak znači da će za njezinu neutralizaciju trebati trostruki broj hidroksidnih aniona. Magnezijev hidroksid, Mg(OH)2, dosta očito po formulskoj jedinki ima dva hidroksidna aniona, što će reći da za njegovu neutralizaciju treba dvostruko više protonâ. Ako želimo neutralizirati fosfornu kiselinu magnezijevim hidroksidom, očito treba pronaći takav njihov omjer da protonâ i hidroksidnih aniona bude jednako mnogo. Do tog omjera doći ćeš tako da nađeš najmanji zajednički višekratnik od 3 i 2 (to bi bilo 6) te ga redom podijeliš s obje brojke (ne baš iznenađujuće, dobiješ opet njih, samo u obrnutom poretku). To znači da će jednadžba neutralizacije fosforne kiseline i magnezijevog hidroksida započeti ovako:
2 H3PO4 + 3 Mg(OH)2 →
Što s desnom stranom? Vjerojatno već znaš da će neutralizacijom nastati sol, a trebalo bi ti biti poznato i kako znati kakva će sol nastati iz pojedinih kiselina i lužina. Logika je ista kao i za omjer pri neutralizaciji. Ako molekula kiseline otpusti tri protona, dobit ćeš trostruko nabijeni anion, dok će od formulske jedinke magnezijevog hidroksida ostati dvostruko nabijeni kation. Kako su soli električki neutralne, opet tražiš omjer u kojem će se nešto poništiti, i opet ispada isti onaj omjer i eto ti formule magnezijevog fosfata (inače netopljivog u vodi): Mg3(PO4)2.
Pored soli, neutralizacijom nastaje i voda. Iz jednažbe koju sam napisao negdje na početku vidiš da za svaki proton i hidroksidni anion nastaje po jedna molekula vode. Kako ovdje imaš dvaput po tri protona i triput po dva hidroksidna aniona, očito ćeš dobiti šest molekula vode, što znači da je jednadžba reakcije zgotovljena:
2 H3PO4 + 3 Mg(OH)2 → Mg3(PO4)2 + 6 H2O
Isto to, samo s jednostavnijim omjerima, trebaš napraviti za sve one primjere koje imaš.
Što se tiče molekulskog i ionskog oblika, rekao bih da samo prvi, kakav sam napisao u primjeru, stvarno ima smisla. Rastaviš li reaktante na anione i katione, ono što će se dogoditi je da ćeš u nekoliko koraka doći do opće jednadžbe neutralizacije. Možda najbolje da i to pokažem na onom primjeru. Fosforna kiselina disocira u tri stupnja, što završi s fosfatnim anionom i tri protona, dok magnezijev hidroksid daje magnezijev kation i dva hidroksidna aniona. Magnezijev fosfat, ako se u čemu otopi, disocira na magnezijeve i fosfatne ione. Ubaci li se sve to u jednadžbu neutralizacije, dobiješ ovo:
6 H+ + 2 PO43‒ + 3 Mg2+ + 6 OH‒ → 3Mg2+ + 2 PO43‒ + 6 H2O
Kako kemijske jednadžbe opisuju promjene, to nema smisla da u njima bude i ono što se ne mijenja. To znači da fosfatne anione i magnezijeve katione možeš maknuti, budući da su s obje strane identični. Jednadžba time postane puno jednostavnija:
6 H+ + 6 OH‒ → 6 H2O
Još jedna bitna stvar za kemijske jednadžbe je da stehiometrijski koeficijenti nemaju zajedničkih djelitelja većih od jedan. Kako ovdje imaš tri šestice, očito sve skupa možeš podijeliti sa šest, čime dobivaš onu jednadžbu koju sam napisao na početku odgovora. To je ujedno i razlog zašto zahtjev da se neutralizacija piše u ionskom obliku smatram besmislenim. Ako to napraviš kako spada, dobit ćeš šest istih jednadžbi.
Disocijaciju kiseline već sam opisao, kao i disocijaciju hidroksida, a ovdje možeš vidjeti opću jednadžbu za disocijaciju soli, koja usput pokriva i hidrokside. Za disocijaciju aluminijevog hidroksida ne bih napisao ništa jer se taj spoj ne otapa u vodi, nego samo u kiselinama i lužinama, što pak vodi do malo drugačijih reakcija.
Što se zbirnih jednadžbi tiče, pitanje doživljavam kao pitanje o općenitom smislu kemijskih jednadžbi. Kako spomenuh prije, kemijskim jednadžbama opisuju se promjene. Ne nužno kemijske (jer prolaze i fizikalne), ali svakako one u kojima sudjeluju kemijske tvari. To znači da ćeš koristiti onakve jednadžbe kakve ti za neku svrhu odgovaraju. Ako želiš reći da je fosforna kiselina bila potpuno neutralizirana magnezijevim hidroksidom, napisat ćeš onu jednadžbu kakovu sam gore izveo jer nije dovoljno reći samo da se zbila neutralizacija, nego i koje su tvari reagirale. Ako pak opisuješ neku promjenu koja se zbiva u više koraka (npr. disocijacija kiseline), onda možeš napisati ili ukupnu (zbirnu) jednadžbu, ili svaki korak ponaosob. Što ćeš odabrati, ovisi o potrebi. Ako se radi o pukoj neutralizaciji, nema smisla da pišeš hrpu jednadžbi. Ako se pak baviš npr. određivanjem jakosti kiseline u svakom stupnju, onda će ti trebati i jednadžbe za svaki korak.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
