Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қышқыл мен негіздің сандық түрде өтетін химиялық реакциясы
Chemical reaction in which an acid and a base react quantitatively
Химияда нейтралдану (немесе нейтрализация, жазу ережесін қараңыз) – қышқыл мен негіз бір-бірімен эквивалентті мөлшерде әрекеттесетін химиялық реакция. Суда өтетін реакцияда нейтралдану нәтижесінде ерітіндіде артық сутек немесе гидроксид иондары қалмайды. Нейтралданылған ерітіндінің pH көрсеткіші реакцияға қатысқан қышқылдардың күшіне байланысты болады.
In chemistry, neutralization or neutralisation (see spelling differences) is a chemical reaction in which acid and a base react with an equivalent quantity of each other. In a reaction in water, neutralization results in there being no excess of hydrogen or hydroxide ions present in the solution. The pH of the neutralized solution depends on the acid strength of the reactants.
Санаттық өңдеу
Толық диссоциацияланған термині, ерітіндідегі ерімеген заттың концентрациясы анықтау лимітінен төмен болғанда қолданылады, яғни ерімеген заттың концентрациясы өлшеуге мүмкін емес деңгейде төмен болады. Бұл сандық түрде log K < −2, ал кейбір мәтіндерде log K < −1.76 ретінде көрсетіледі. Бұл диссоциация тұрақтысының мәнін эксперименттік өлшемдер арқылы алуға болмайтынын білдіреді. Дегенмен, оның шамасын теориялық жолмен есептеуге болады. Мысалы, бөлме температурасындағы сулы ерітіндідегі хлорсутек үшін log K ≈ −6 мәні есептелген. Химиялық қосылыс, ерітіндіде концентрациясы төмен болғанда күшті қышқыл, ал концентрациясы өте жоғары болғанда әлсіз қышқыл сияқты қасиет көрсете алады. Күкірт қышқылы – осындай қосылысқа мысал.
The term fully dissociated is applied to a solute when the concentration of undissociated solute is below the detection limits, that is, when the undissociated solute's concentration is too low to measured. Quantitatively, this is expressed as log K < −2, or in some texts log K < −1.76. This means that the value of the dissociation constant cannot be obtained from experimental measurements. The value can, however, be estimated theoretically. For example the value of log K ≈ −6 has been estimated for hydrogen chloride in aqueous solution at room temperature. A chemical compound may behave as a strong acid in solution when its concentration is low and as a weak acid when its concentration is very high. Sulfuric acid is an example of such a compound.
Қолданбалар
Химические методы титрования используются для анализа кислот или оснований с целью определения неизвестной концентрации. Можно использовать pH-метр или pH-индикатор, который показывает точку нейтрализации отчетливым изменением цвета. Простые стехиометрические расчеты с использованием известного объема неизвестного вещества и известного объема и молярности добавленного химического вещества дают молярность неизвестного вещества. При очистке сточных вод методы химической нейтрализации часто применяются для уменьшения вреда, который сточные воды могут нанести при попадании в окружающую среду. К популярным химическим веществам для контроля pH относятся карбонат кальция, оксид кальция, гидроксид магния и бикарбонат натрия. Выбор подходящего химического вещества для нейтрализации зависит от конкретного применения. Существует множество применений реакций нейтрализации, которые являются кислотно-щелочными реакциями. Очень распространенное применение – антацидные таблетки. Они предназначены для нейтрализации избыточной желудочной кислоты (HCl) в желудке, которая может вызывать дискомфорт в желудке или нижней части пищевода. Это также можно устранить путем приема бикарбоната натрия (NaHCO3). Бикарбонат натрия также часто используется для нейтрализации пролитых кислот в лабораториях, а также кислотных ожогов. В химическом синтезе наноматериалов тепло реакции нейтрализации можно использовать для облегчения химического восстановления металлических прекурсоров. Также в пищеварительном тракте реакции нейтрализации используются при перемещении пищи из желудка в кишечник. Для того чтобы питательные вещества всасывались через стенку кишечника, необходима щелочная среда, поэтому поджелудочная железа вырабатывает антацидный бикарбонат, чтобы вызвать это преобразование. Другое распространенное применение, хотя, возможно, не столь широко известное, – это удобрения и контроль pH почвы. Гашеная известь (гидроксид кальция) или известняк (карбонат кальция) могут быть внесены в почву, которая слишком кислая для роста растений. Удобрения, улучшающие рост растений, получают путем нейтрализации серной кислоты (H2SO4) или азотной кислоты (HNO3) аммиачным газом (NH3), образуя сульфат аммония или нитрат аммония. Это соли, используемые в удобрениях. В промышленности побочным продуктом сжигания угля является диоксид серы, который может соединяться с водяным паром в воздухе, в конечном итоге образуя серную кислоту, которая выпадает в виде кислотных дождей. Чтобы предотвратить выброс диоксида серы, устройство, известное как скруббер, извлекает газ из дымовых труб. Это устройство сначала продувает карбонат кальция в камеру сгорания, где он разлагается на оксид кальция (известь) и углекислый газ. Затем эта известь реагирует с образовавшимся диоксидом серы, образуя сульфит кальция. Затем в смесь впрыскивается суспензия извести для образования шлама, который удаляет сульфит кальция и любой оставшийся непрореагировавший диоксид серы.
Chemical titration methods are used for analyzing acids or bases to determine the unknown concentration. Either a pH meter or a pH indicator which shows the point of neutralization by a distinct color change can be employed. Simple stoichiometric calculations with the known volume of the unknown and the known volume and molarity of the added chemical gives the molarity of the unknown. In wastewater treatment, chemical neutralization methods are often applied to reduce the damage that an effluent may cause upon release to the environment. For pH control, popular chemicals include calcium carbonate, calcium oxide, magnesium hydroxide, and sodium bicarbonate. The selection of an appropriate neutralization chemical depends on the particular application. There are many uses of neutralization reactions that are acid alkali reactions. A very common use is antacid tablets. These are designed to neutralize excess gastric acid in the stomach (HCl) that may be causing discomfort in the stomach or lower esophagus. This can also be remedied by the ingestion of sodium bicarbonate (NaHCO3). Sodium bicarbonate is also commonly used to neutralise acid spills in laboratories, as well as acid burns. In chemical synthesis of nanomaterials, the heat of neutralization reaction can be used to facilitate the chemical reduction of metal precursors. Also in the digestive tract, neutralization reactions are used when food is moved from the stomach to the intestines. In order for the nutrients to be absorbed through the intestinal wall, an alkaline environment is needed, so the pancreas produce an antacid bicarbonate to cause this transformation to occur. Another common use, though perhaps not as widely known, is in fertilizers and control of soil pH. Slaked lime (calcium hydroxide) or limestone (calcium carbonate) may be worked into soil that is too acidic for plant growth. Fertilizers that improve plant growth are made by neutralizing sulfuric acid (H2SO4) or nitric acid (HNO3) with ammonia gas (NH3), making ammonium sulfate or ammonium nitrate. These are salts utilized in the fertilizer. Industrially, a by product of the burning of coal, sulfur dioxide gas, may combine with water vapor in the air to eventually produce sulfuric acid, which falls as acid rain. To prevent the sulfur dioxide from being released, a device known as a scrubber gleans the gas from smoke stacks. This device first blows calcium carbonate into the combustion chamber where it decomposes into calcium oxide (lime) and carbon dioxide. This lime then reacts with the sulfur dioxide produced forming calcium sulfite. A suspension of lime is then injected into the mixture to produce a slurry, which removes the calcium sulfite and any remaining unreacted sulfur dioxide.