✓ Phản ứng trung hòa là gì? Định nghĩa, Cách phân loại và Bài tập | Tip.edu.vn

Kiến thức về phản ứng trung hòa là một trong những chủ đề trọng tâm của chương trình học hóa học THCS. Trong bài viết dưới đây, chúng ta hãy Tip.edu.vn Tìm hiểu thêm về chủ đề trên !.

Tìm hiểu phản ứng trung hòa là gì?

Định nghĩa phản ứng trung hòa

Phản ứng trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ sao cho sau khi phản ứng xong, dung dịch thu được (gồm muối và nước) không còn tính axit hoặc bazơ, tức là số mol axit = số mol của axit. mol bazơ trong phản ứng.

Điều kiện để xảy ra phản ứng trung hòa

• Phản ứng trung hòa là phản ứng trao đổi nên điều kiện để xảy ra phản ứng trung hòa cũng giống như điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi.
• Phản ứng trao đổi trong dung dịch các chất chỉ xảy ra nếu sản phẩm là chất không tan hoặc chất khí hoặc nước.

Ví dụ về phản ứng trung hòa

(CuSO_ {4} + 2NaOH rightarrow Na_ {2} SO_ {4} + Cu (OH) _ {2} )

(K_ {2} SO_ {4} + NaOH ): Phản ứng không xảy ra.

Hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hòa

Thí nghiệm: Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng trung hoà NaCl và NaOH

Nếu (t_ {1} neq t_ {2} ) thì ( Delta t ) là sự khác biệt giữa (t_ {3} ) và ( frac {t_ {1} + t_ {2} } {2} )

Chúng ta có:

(Q = (m_ {0} c_ {0} + m_ {HCl} c_ {HCl} + m_ {NaCl} c_ {NaCl}) (t_ {3} – frac {t_ {1} + t_ {2} } {2}) )

(Q = (7,89 + 25 + 25) (31 – frac {28 + 28} {2}) = 173,67 , cal )

Nguyên tắc của phản ứng trung hòa

• Trước tiên cần nhấn mạnh rằng nếu bắt đầu phản ứng trung hòa với lượng axit và bazơ bằng nhau (tính theo mol) thì khi kết thúc phản ứng chỉ thu được một muối duy nhất; nghĩa là không có axit hoặc bazơ dư.
• Ngoài ra, một tính chất rất quan trọng của phản ứng axit-bazơ là pH, cho biết mức độ axit hoặc bazơ của một dung dịch. Điều này được xác định bởi số lượng ion (H ^ {+} ) được tìm thấy trong dung dịch đo được.
• Mặt khác, có một số khái niệm về tính axit và tính bazơ tùy thuộc vào các thông số được xem xét. Một khái niệm nổi bật là của Bronsted và Lowry, coi axit là loài cho proton ( (H ^ {+} )) và cơ sở là loài nhận.

Cách phân loại phản ứng trung hòa?

Axit mạnh + bazơ mạnh

Phản ứng đã cho giữa axit sunfuric và kali hydroxit trong môi trường nước được lấy làm ví dụ, theo phương trình sau:

(H_ {2} SO_ {4} + 2KOH mũi tên phải K_ {2} SO_ {4} + 2H_ {2} O )

Có thể thấy rằng cả axit và hiđroxit đều là chất điện li mạnh nên chúng đều bị ion hóa hoàn toàn trong dung dịch. Độ pH của dung dịch này sẽ phụ thuộc vào chất điện ly mạnh chiếm tỷ trọng lớn hơn.

Axit mạnh + bazơ yếu

(HNO_ {3} + NH_ {3} rightarrow NH_ {4} NO_ {3} )

Trong trường hợp này, nước được tạo ra với muối không được quan sát, bởi vì nó sẽ phải được biểu thị là:

(HNO_ {3} + NH_ {4} ^ {+} + OH ^ {-} rightarrow NH_ {4} NO_ {3} + H_ {2} O )

Vì vậy có thể quan sát nước là sản phẩm của phản ứng. Trong trường hợp này, dung dịch sẽ có pH cơ bản của axit.

Axit yếu + bazơ mạnh

(CH_ {3} COOH + NaOH mũi tên phải CH_ {3} COONa + H_ {2} O )

Vì axit axetic là một chất điện ly yếu, nó phân ly một phần, tạo ra natri axetat và nước, dung dịch sẽ có pH cơ bản.

Axit yếu + bazơ yếu

Cuối cùng và như đã nêu ở trên, một bazơ yếu không thể trung hòa một axit yếu. Điều ngược lại đã không xảy ra. Cả hai loại đều bị thủy phân trong dung dịch nước, và độ pH của dung dịch sẽ phụ thuộc vào độ “ổn định” của axit và bazơ.

Ví dụ về phản ứng trung hòa

Ví dụ cổ điển về trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ tạo ra muối và nước: axit + bazơ ( rightarrow ) muối + nước

(HCl + NaOH bên phải NaCl + H_ {2} O )

Mũi tên bên phải cho biết phản ứng đã hoàn thành để tạo thành sản phẩm. Trong khi ví dụ cổ điển là hợp lệ, một biểu thức tổng quát hơn dựa trên lý thuyết axit-bazơ của Bronsted-Lowry là: (AH + B rightarrow A + BH )

Một số ví dụ phổ biến về phản ứng trung hòa:

(Ca (OH) _ {2} + H_ {2} SO_ {4} rightarrow CaSO_ {4} + 2H_ {2} O )

(6HCl + CO_ {2} rightarrow CaCO_ {3} + H_ {2} O )

(Cu (OH) _ {2} + H_ {2} SO_ {4} rightarrow CuSO_ {4} + 2H_ {2} O )

(HCl + KOH mũi tên phải KCl + H_ {2} O )

(Ca (HCO_ {3}) _ {2} + H_ {2} SO_ {4} rightarrow 2H_ {2} O + 2CO_ {2} + CaSO_ {4} )

Một số bài tập về phản ứng trung hòa

Lý thuyết cần nhớ

• Axit đơn: (HCl, HBr, HI, HNO_ {3} ). Chúng tôi có (n_ {H} = n_ {axit} )
• Đa axit: (H_ {2} SO_ {4}, H_ {3} PO_ {4}, H_ {2} SO_ {3} ). Chúng ta có (n_ {H} = 2n_ {axit} ) hoặc (n_ {H} = 3n_ {axit} )
• Bazơ đơn: KOH, NaOH, LiOH. Chúng tôi có (n_ {OH} = n_ {bazo} )
• Bazơ đa lượng: (Ba (OH) _ {2}, Ca (OH) _ {2} ). Chúng tôi có (n_ {OH} = 2n_ {bazo} )
• Phương trình cho phản ứng trung hòa: (H ^ {+} + OH ^ {-} rightarrow H_ {2} O )

Phương pháp giải quyết

• Bước 1: Ghi lại các PO xảy ra.
• Bước 2: Đặt ẩn số nếu bài toán hỗn hợp.
• Bước 3: Lập phương trình toán học
• Bước 4: Giải phương trình toán học, tìm ẩn.
• Bước 5: Tính toán theo yêu cầu của đề bài.

Ghi chú:

Khi gặp hỗn hợp axit và bazơ, hãy sử dụng công thức tương đương của axit và bazơ.

Đặt thể tích dung dịch cần tìm là V (lít).

Tìm chữ V cần nhớ: (n_ {HX} = n_ {MOH} )

Các bài toán cụ thể

Cho từ từ dung dịch (H_ {2} SO_ {4} ) vào dung dịch NaOH, các phản ứng sau xảy ra:

Phản ứng ưu tiên tạo ra muối trung hòa trước

(H_ {2} SO_ {4} + 2NaOH rightarrow Na_ {2} SO_ {4} + H_ {2} O ) (đầu tiên)

Khi đó khi số mol (H_ {2} SO_ {4} ) = số mol NaOH thì xảy ra phản ứng

(H_ {2} SO_ {4} + NaOH rightarrow NaHSO_ {4} + H_ {2} O ) (2)

Giải: Xét số mol để viết PTHH xảy ra.

Đặt (T = frac {n_ {NaOH}} {n_ {H_ {2} SO_ {4}}} )

• Nếu T <1 thì chỉ có phản ứng (2) và có thể có dư (H_ {2} SO_ {4} )
• Nếu T> 2 thì chỉ có phản ứng (1) và có thể dư NaOH.
• Nếu 1

Trái nghĩa:

Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch (H_ {2} SO_ {4} ), các phản ứng sau xảy ra:

Phản ứng ưu tiên tạo ra muối có tính axit trước.

(H_ {2} SO_ {4} + NaOH rightarrow NaHSO_ {4} + H_ {2} O ) (đầu tiên)

Và sau đó

(NaOH_ {du} + NaHSO_ {4} rightarrow Na_ {2} SO_ {4} + H_ {2} O )

Ví dụ: Dung dịch A chứa HCl và (H_ {2} SO_ {4} ) theo tỉ lệ mol 3: 1, cứ 100ml dung dịch A được trung hoà bởi 50ml dung dịch NaOH chứa 20g NaOH / lít.

1. Tính nồng độ mol của mỗi axit trong A.
2. 200ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với bao nhiêu ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2M và Ba (OH) _ {2} ) 0,1M.
3. Tính tổng khối lượng các muối thu được sau phản ứng giữa 2 dung dịch A và B.

Dung dịch

1. Theo kết quả đầu ra, chúng tôi có:

( frac {n_ {HCl}} {n_ {H_ {2} SO_ {4}}} = frac {1} {3} )

Gọi x là số mol của (H_ {2} SO_ {4} ), sau đó 3x là số mol HCl

Số mol NaOH có trong 1 lít dung dịch là:

(n_ {NaOH} = frac {20} {40} = 0,5 )

Số mol của dung dịch NaOH là:

(C_ {M (NaOH)} = frac {0,5} {1} = 0,5M )

Số mol NaOH đã dùng trong phản ứng trung hòa là:

(n_ {NaOH} = 0,05.0,5 = 0,025 , mol )

PTTH xảy ra:

Từ trường trung học (1) và (2) chúng ta có:

3x + 2x = 0,025

( Leftrightarrow ) 5x = 0,025

( Leftrightarrow ) x = 0,005

Vì thế:

(n_ {H_ {2} SO_ {4}} = x = 0,005 , mol )

(n_ {HCl} = 3x = 3.0,005 = 0,015 , mol )

Nồng độ các chất trong dung dịch A là:

(C_ {M (H_ {2} SO_ {4})} = frac {0,005} {0,1} = 0,05M )

(C_ {M (HCl)} = frac {0,015} {0,1} = 0,15M )

2. Gọi HA là axit đại diện cho 2 axit đã cho. Trong 200 ml dung dịch A có:

(n_ {HA} = n_ {HCl} + 2n_ {H_ {2} SO_ {4}} = 0,015.0,2 + 0,05.0,2.2 = 0,05 , mol )

Gọi MOH là bazơ đại diện và V (lít) là thể tích dung dịch B chứa 2 bazơ đã cho:

(n_ {MOH} = n_ {NaOH} + 2n_ {Ba (OH) _ {2}} = 0,2V + 2.0,1V = 0,4 , V )

Phản ứng trung hòa:

(HA + MOH sang phải MA + H_ {2} O ) (3)

Theo phương trình phản ứng, ta có:

(n_ {MOH} = n_ {HA} = 0,05 , mol )

Vì thế:

0,4V = 0,05 V = 0,125 lít = 125 ml

3. Theo kết quả của câu b, ta có:

(n_ {NaOH} = 0,125.0,2 = 0,025 , mol )

(n_ {Ba (OH) _ {2}} = 0,125.0,1 = 0,0125 , mol )

(n_ {HCl} = 0,2.0,015 = 0,03 , mol )

(n_ {H_ {2} SO_ {4}} = 0,2.0,05 = 0,01 , mol )

Vì phản ứng trên là phản ứng trung hòa, các chất đều tác dụng nên dù phản ứng nào xảy ra trước thì khối lượng muối thu được sau cùng không đổi hoặc bảo toàn.

(m_ {m} = m_ {SO_ {4}} + m_ {Na} + m_ {Ba} + m_ {Cl} )

= 0,01,96 + 0,025,23 + 0,0125.137 + 0,03.35,5

= 0,96 + 1,065 + 0,575 + 1,7125 = 4,3125 gam

Tip.edu.vn đã tổng hợp những kiến ​​thức hữu ích về chủ đề phản ứng trung hòa trong bài viết trên. Hy vọng bạn đã tìm được cho mình những thông tin cần thiết về chủ đề phản ứng trung hòa. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!.

Xem chi tiết qua video của anh Phạm Ngọc Sơn: