Miješanje otopina s pojavom kemijskih reakcija

Da bi se kemijska reakcija mogla dogoditi u smjesi otopina, njihove otopljene tvari ne smiju biti iste, jer se reakcija događa između njih.

U laboratorijima i kemijskoj industriji većina smjesa nastaje zbog pojave reakcija, stoga je neophodno znati stehiometriju tih reakcija. To znači znati izjednačiti reakcije i znati udio u broju molova reaktanata i proizvoda, što je dato koeficijentima uravnotežene jednadžbe.

Ako znamo ove detalje, moći ćemo utvrditi je li konačna otopina neutralna, kisela ili bazična, kao i moći odrediti koncentraciju proizvoda u mol / L.

Da biste razumjeli kako se to događa, pogledajte primjer reakcije između kiseline i baze:

• Pomiješajte između 30 ml natrijeva hidroksida (NaOH) pri 0,7 mol / L i 70 ml klorovodične kiseline (HCl) pri 0,3 mol / L.

Reakcija koja se odvija je sljedeća:
1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O

Imajte na umu da je reakcijski omjer 1: 1. Pogledajmo je li smjesa također u tom omjeru i utvrdimo je li neutralna, kisela ili bazična smjesa. Za to je potrebno pronaći mol (n) brojeve reagensa:

Ne_NaOH = M_NaOH. V_NaOH
Ne_NaOH = 0,7 mol / L. 0,03 L
Ne_NaOH = 0,021 mol

Ne_HCl = M_HCl. V_HCl
Ne_HCl = 0,3 mol / L. 0,07 L
Ne_HCl = 0,021 mol

Tako imamo:

1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O
Omjer: 1 mol 1 mol 1 mol
Broj mola: 0,021 mol 0,021 mol 0,021 mol

To znači da se reakcija podudara sa stehiometrijskim omjerom, ostajući neutralna jer nema viška kiseline ili baze.

Koncentracija nastale soli u mol / L (M) može se pronaći prema donjoj formuli, imajući u vidu da je volumen otopine zbroj volumena kiseline i baze (30 ml + 70 ml = 100 ml = 0,1 l ):

M = Ne
V

M = 0,021 mol
0,1L

M = 0,21 mol / L

Međutim, ako bismo pomiješali veću količinu NaOH s istom količinom HCl, vidjeli bismo da broj molova NaOH ne bi bio u skladu sa stehiometrijskim omjerom, ostajući višak. Dakle, znali bismo da će konačno rješenje predstavljati osnovni karakter.

Ovaj se koncept široko koristi u tehnici tzv titracija, u kojem se koncentracija nepoznate otopine određuje njenom reakcijom (uz pomoć indikatora) s otopinom poznate koncentracije.

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/mistura-solucoes-com-ocorrencia-reacoes-quimicas.htm