Características de Reação de Neutralização, Produtos e Exemplos



Um reação de neutralização é o que ocorre entre um ácido e uma espécie básica de maneira quantitativa. Em geral, água e sal são produzidos neste tipo de reações em meio aquoso (espécies iônicas compostas de um cátion diferente de H).+ e um ânion diferente de OH- você2-) de acordo com a seguinte equação: ácido + base → sal + água.

Em uma reação de neutralização, estão envolvidos eletrólitos, substâncias que, quando dissolvidas em água, geram uma solução que permite a condutividade elétrica. Ácidos, bases e sais são considerados eletrólitos.

Desta forma, eletrólitos fortes são aquelas espécies que se dissociam completamente em seus íons constituintes quando estão em solução, enquanto eletrólitos fracos apenas parcialmente ionizam (eles têm menos capacidade de conduzir uma corrente elétrica, isto é, eles não são bons condutores como eletrólitos fortes).

Índice

  • 1 caraterísticas
    • 1.1 Titulações ácido-base
  • 2 exemplos
    • 2.1 ácido forte + base forte
    • 2.2 Ácido forte + base fraca
    • 2,3 ácido fraco + base forte
    • 2,4 ácido fraco + base fraca
  • 3 referências

Características

Em primeiro lugar, deve ser enfatizado que se uma reação de neutralização é iniciada com quantidades iguais do ácido e da base (em moles), quando a reação termina, apenas um sal é obtido; isto é, não há quantidades residuais de ácido ou base.

Além disso, uma propriedade muito importante das reações ácido-base é o pH, que indica quão ácida ou básica é uma solução. Isso é determinado pela quantidade de íons H+ que são encontrados nas soluções medidas.

Por outro lado, existem vários conceitos de acidez e basicidade dependendo dos parâmetros que são levados em consideração. Um conceito que se destaca é o de Brønsted e Lowry, que considera um ácido como espécie capaz de doar prótons (H+) e uma base como a espécie capaz de aceitá-los.

Titulações baseadas em ácido-base

Para estudar adequadamente e quantitativamente uma reação de neutralização entre um ácido e uma base, é aplicada uma técnica chamada titulação ácido-base (ou titulação).

As titulações ácido-base consistem em determinar a concentração de ácido ou base necessária para neutralizar uma certa quantidade de base ou ácido de concentração conhecida.

Na prática, uma solução padrão (cuja concentração exata é conhecida) deve ser gradualmente adicionada à solução cuja concentração é desconhecida até o ponto de equivalência ser alcançado, onde uma das espécies neutralizou completamente a outra.

O ponto de equivalência é detectado pela mudança violenta de cor do indicador que foi adicionado à solução de concentração desconhecida quando a reação química entre as duas soluções foi concluída.

Por exemplo, no caso da neutralização do ácido fosfórico (H3PO4) haverá um ponto de equivalência para cada próton que é separado do ácido; ou seja, haverá três pontos de equivalência e três mudanças de cor serão observadas.

Produtos de uma reação de neutralização

Nas reações de um ácido forte com uma base forte, é realizada a neutralização completa da espécie, como na reação entre o ácido clorídrico e o hidróxido de bário:

2HCl (ac) + Ba (OH)2(ac) → BaCl2(ac) + 2H2O (l)

Portanto, nenhum íon é gerado+ ou OH- em excesso, o que significa que o pH de soluções eletrolíticas fortes que foram neutralizadas está intrinsecamente relacionado ao caráter ácido de seus reagentes.

Pelo contrário, no caso da neutralização entre um eletrólito fraco e um eletrólito forte (ácido forte + base fraca ou ácido fraco + base forte) a dissociação parcial do eletrólito fraco é obtida e a constante de dissociação ácida aparece (Kum) ou a base (Kb) fraco, para determinar o caráter ácido ou básico da reação líquida, calculando o pH.

Por exemplo, você tem a reação entre o ácido cianídrico e o hidróxido de sódio:

HCN (ac) + NaOH (ac) → NaCN (ac) + H2O (l)

Nesta reação o eletrólito fraco não ioniza significativamente na solução, então a equação iônica é representada da seguinte forma:

HCN (ac) + OH-(ac) → CN-(ac) + H2O (l)

Isto é obtido depois de escrever a reação com os eletrólitos fortes em sua forma dissociada (Na+(ac) + OH-(ac) no lado dos reagentes e Na+(ac) + CN-(ac) no lado dos produtos), onde apenas o ião sódio é um espectador.

Finalmente, no caso da reação entre um ácido fraco e uma base fraca, a neutralização não ocorre. Isso ocorre porque ambos os eletrólitos se dissociam parcialmente, sem resultar na água e sal esperados.

Exemplos

Ácido forte + base forte

A reação dada entre ácido sulfúrico e hidróxido de potássio em meio aquoso é tomada como exemplo, de acordo com a seguinte equação:

H2SO4(ac) + 2KOH (ac) → K2SO4(ac) + 2H2O (l)

Pode ser visto que tanto o ácido quanto o hidróxido são eletrólitos fortes; portanto, eles são completamente ionizados na solução. O pH desta solução dependerá do eletrólito forte que está em maior proporção.

Abaixo estão dois gráficos mostrando a titulação da reação de neutralização de um ácido forte com uma base forte e uma base forte com um ácido forte, onde seu ponto de equivalência também é representado:

Ácido forte + base fraca

A neutralização do ácido nítrico com amônia resulta no composto de nitrato de amônio, como mostrado abaixo:

HNO3(ac) + NH3(ac) → NH4NÃO3(ac)

Neste caso, a água produzida juntamente com o sal não é observada, pois teria que ser representada como:

HNO3(ac) + NH4+(ac) + OH-(ac) → NH4NÃO3(ac) + H2O (l)

Então a água pode ser observada como um produto da reação. Neste caso, a solução terá um pH essencialmente ácido.

Ácido fraco + base forte

Em seguida, a reação entre ácido acético e hidróxido de sódio é mostrada:

CH3COOH (ac) + NaOH (ac) → CH3COONa (ac) + H2O (l)

Como o ácido acético é um eletrólito fraco, dissocia-se parcialmente, resultando em acetato de sódio e água, cuja solução terá pH básico.

Ácido fraco + base fraca

Finalmente, e como dito acima, uma base fraca não consegue neutralizar um ácido fraco; nem o oposto acontece. Ambas as espécies são hidrolisadas em solução aquosa e o pH da solução dependerá da "força" do ácido e da base.

Referências

  1. Wikipédia. (s.f.) Neutralização (Química). Obtido em en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Química, nona edição (McGraw-Hill).
  3. Raymond, K. W. (2009). Química Geral Orgânica e Biológica. Recuperado de books.google.co.ve
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  5. Clugston, M. e Flemming, R. (2000). Química Avançada. Recuperado de books.google.co.ve
  6. Reger, D.L., Goode, S. R. e Ball, D. W. (2009). Química: Princípios e Prática. Recuperado de books.google.co.ve