Miešanie roztokov s výskytom chemických reakcií

Aby chemická reakcia prebehla v zmesi roztokov, ich rozpustené látky nesmú byť rovnaké, pretože reakcia prebieha medzi nimi.

V laboratóriách a chemickom priemysle sa väčšina zmesí vyskytuje z dôvodu výskytu reakcií, a preto je nevyhnutné poznať stechiometriu týchto reakcií. To znamená vedieť, ako vyrovnať reakcie, a poznať podiel v počte mólov reaktantov a produktov, ktorý je daný koeficientmi vyváženej rovnice.

Ak poznáme tieto podrobnosti, budeme schopní určiť, či je výsledný roztok neutrálny, kyslý alebo zásaditý, a tiež zistiť koncentráciu produktu v mol / L.

Aby ste pochopili, ako sa to deje, pozrite si príklad reakcie medzi kyselinou a zásadou:

• Zmiešajte medzi 30 ml hydroxidu sodného (NaOH) pri 0,7 mol / l a 70 ml kyseliny chlorovodíkovej (HCl) pri 0,3 mol / l.

Reakcia, ktorá prebieha, je nasledovná:
1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O

Upozorňujeme, že reakčný pomer je 1: 1. Pozrime sa, či je zmes aj v tomto pomere, a určme, či ide o neutrálnu, kyslú alebo zásaditú zmes. Z tohto dôvodu je potrebné nájsť molárne (n) čísla reagencií:

č_NaOH = M._NaOH. V._NaOH
č_NaOH = 0,7 mol / l. 0,03 l
č_NaOH = 0,021 mol

č_HCl = M._HCl. V._HCl
č_HCl = 0,3 mol / l. 0,07 l
č_HCl = 0,021 mol

Takže máme:

1 NaOH + 1 HCl → 1 NaCl +1 H₂O
Pomer: 1 mol 1 mol 1 mol
Počet mol: 0,021 mol 0,021 mol 0,021 mol

To znamená, že reakcia zodpovedá stechiometrickému pomeru a zostáva neutrálna, pretože nie je prítomný žiadny prebytok kyseliny alebo zásady.

Koncentráciu vzniknutej soli v mol / L (M) možno zistiť podľa nižšie uvedeného vzorca, pričom treba pamätať na to, že objem roztoku je súčtom objemov kyseliny a zásady (30 ml + 70 ml = 100 ml = 0,1 l). ):

M = č
V.

M = 0,021 mol
0,1 l

M = 0,21 mol / l

Ak by sme však mali zmiešať väčšie množstvo NaOH s rovnakým množstvom HCl, bolo by zrejmé, že počet mólov NaOH by nebol v súlade s stechiometrickým pomerom a zostal by v prebytku. Vedeli by sme teda, že konečné riešenie bude mať základný charakter.

Tento koncept je široko používaný v technike tzv titrácia, pri ktorom je koncentrácia neznámeho roztoku určená jeho reakciou (pomocou indikátora) s roztokom známej koncentrácie.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

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