Phản ứng trung hòa là gì? Các phản ứng trung hòa thường gặp

Meraki Center

Phản ứng trung hòa là phản ứng giữa bazơ và axit tạo ra dung dịch chứa nước và muối không còn tính bazơ hoặc axit. Thông thường phản ứng trung hòa thường xảy ra giữa các hợp chất axit và bazơ. Vietchem sẽ chia sẻ thông tin cụ thể hơn về phản ứng trung hòa với bạn.

1. Phản ứng trung hòa là gì?

Phản ứng trung hòa là gì? Phản ứng trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ, tạo ra dung dịch chứa muối và nước, không còn tính axit hay bazơ. Trên thực tế, phản ứng trung hòa có thể xảy ra giữa các hợp chất axit và bazơ, chẳng hạn như muối hoặc oxit của chúng. Để hiểu rõ hơn về loại phản ứng này, dưới đây là sáu loại phản ứng trung hòa phổ biến được biểu thị bằng phương trình phản ứng chung:

Axit + Bazơ -> Muối + H2O

• Phương trình phản ứng rút gọn: H+ + OH – -> H2O
• Ví dụ: H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + H2O

Axit + Oxit bazơ -> Muối + H2O

• Phương trình phản ứng rút gọn: H+ + M2On ->M^n+ + H2O
• Ví dụ: 2HCl + FeO -> FeCL2 + H2O

Axit + Muối -> Muối Mới + Axit Yếu

• Ví dụ: 2HCl + CaCO3 -> CaCl2 + CO2 + H2O
• Phương trình phản ứng rút gọn: 2H+ + CaCO3 -> Ca2+ + CO2 + H2O

Lưu ý: Nếu phản ứng tạo thành muối kết tủa thì đây không phải là phản ứng trung hòa mà chỉ là phản ứng trao đổi.

Bazơ + Axit Oxit -> Muối + H2O

• Ví dụ: 2KOH + SO2 -> K2SO4 + H2O
• 2OH- + SO2 -> SO3 2- + H2O

Bazơ + Muối -> Muối mới + Bazơ mới yếu hơn

• Ví dụ: KOH + NH4NO3 -> KNO3 + NH3 + H2O
• OH- + NH4+ -> NH3 (khí) + H2O

Lưu ý: Nếu phản ứng tạo thành kết tủa mà không có bazơ mới yếu hơn thì đây không phải là phản ứng trung hòa.

Muối axit + Muối bazơ (+ H2O) -> Muối mới + axit yếu + bazơ yếu

• Ví dụ: NH4Cl + NaAlO2 + H2O -> Al(OH)3 (kết tủa) + NH3 (khí) + NaCl
• 2NaHSO4 + Na2CO3 -> 2Na2SO4 + CO2 (khí) + H2O

1.1. Điều kiện để xảy ra phản ứng trung hòa

Phản ứng trung hòa là một loại phản ứng trao đổi nên điều kiện xảy ra phản ứng trung hòa giống với điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi. Phản ứng trao đổi trong dung dịch chỉ xảy ra nếu sản phẩm bao gồm các chất không hòa tan, khí hoặc nước. Trong phản ứng trung hòa, sản phẩm luôn chứa nước nên thỏa mãn điều kiện của phản ứng trao đổi.

Điều kiện để xảy ra phản ứng trung hòa

1.2. Đặc điểm nổi bật của phản ứng trung hòa

Khi số mol axit và bazơ đủ để xảy ra phản ứng trung hòa thì dung dịch thu được sẽ chỉ chứa muối và nước, không còn tính axit hay bazơ nên không có tính chất hóa học của axit, bazơ.

Cách nhanh nhất để kiểm tra xem phản ứng trung hòa đã hoàn thành và đủ hay chưa là dùng giấy quỳ. Nếu phản ứng xảy ra đầy đủ thì quỳ tím không đổi màu. Nếu dư chất bazơ hoặc axit thì quỳ tím sẽ lần lượt chuyển sang màu xanh hoặc đỏ.

Một ví dụ điển hình của phản ứng trung hòa là phản ứng giữa axit và bazơ để tạo ra muối và nước:

• HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Mũi tên chỉ sự hoàn thành của phản ứng và sự hình thành sản phẩm. Một số ví dụ phổ biến khác về phản ứng trung hòa bao gồm:

• Ca(OH)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2H2O
• HCl + KOH -> KCl + H2O

2. Nguyên lý và tính chất của phản ứng trung hòa

Trước hết cần nhấn mạnh rằng bản chất của phản ứng trung hòa là tương tác giữa axit và bazơ (nếu xét trong phương trình viết tắt là tương tác giữa các ion H+ và OH-). Do đó, nếu lượng ion H+ và OH- trong các hợp chất phản ứng bằng nhau (tính bằng mol) thì sau khi phản ứng kết thúc chỉ thu được muối và nước, không còn axit (H+) hoặc bazơ (OH-). ) dư.

Nguyên lý và tính chất của phản ứng trung hòa

Một tính chất quan trọng khác của phản ứng trung hòa là độ pH. Độ pH cho biết dung dịch sau phản ứng là bazơ hay axit, tức là sau phản ứng có dư axit hay bazơ hay không. Điều này được xác định bởi số lượng ion H+ trong dung dịch đo.

Ngoài ra, có một số khái niệm về tính axit hoặc tính bazơ tùy thuộc vào các thông số được xem xét. Một khái niệm nổi bật là của Bronsted và Lowry, theo đó axit là chất cho proton (H+) và bazơ là chất nhận proton, theo phản ứng:

• H+ + OH- -> H2O

3. Phân loại phản ứng trung hòa

Việc phân loại các phản ứng trung hòa sẽ bao gồm các phản ứng nổi bật sau:

3.1. Axit mạnh + bazơ mạnh

Phản ứng giữa axit sunfuric và kali hydroxit trong môi trường nước diễn ra như sau:

H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O

Trong phản ứng này, cả axit và bazơ đều là chất điện ly mạnh nên chúng bị ion hóa hoàn toàn trong dung dịch. Độ pH của dung dịch sẽ phụ thuộc vào chất điện ly mạnh nào chiếm tỷ lệ lớn hơn.

3.2. Axit mạnh và bazơ yếu

HNO3 + NH3 -> NH4NO3

Trong trường hợp này, nước được tạo ra cùng với muối nhưng không xuất hiện trong phương trình cuối cùng vì nó bị loại theo trình tự sau:

Khi hòa tan khí NH vào nước sẽ xảy ra phản ứng sau:

NH3 + H2O -> NH4OH

Nhận biết NH₄OH là bazơ yếu và dễ bị phân hủy.

NH₄OH sau đó phản ứng ngay với HNO₃ theo phản ứng:

NH4OH + HNO3 -> NH4NO3 + H2O

Phản ứng tổng quát khi kết hợp hai phương trình trên:

NH3 + H2O + HNO3 -> NH4NO3 + H2O

Vì nước xuất hiện ở cả hai vế của phương trình nên chúng ta bỏ qua nó và thu được phương trình phản ứng đơn giản. Do đó, nước có thể được coi là sản phẩm của phản ứng nhưng không được biểu thị trong phương trình cuối cùng.

Phân loại phản ứng trung hòa

3.3. Axit yếu và bazơ mạnh

CH3COOH + NaOH -> CH2COONa + H2O

Vì axit axetic là chất điện ly yếu nên nó chỉ phân ly một phần khi phản ứng với natri hydroxit, tạo thành natri axetat và nước. Dung dịch thu được sẽ có độ pH trung tính, thường xấp xỉ pH = 7 và sẽ không làm thay đổi màu quỳ xanh.

3.4. Axit yếu và bazơ yếu

Cuối cùng, như đã đề cập ở trên, bazơ yếu không thể trung hòa axit yếu vì cả hai đều bị thủy phân trong dung dịch nước. Độ pH của dung dịch sẽ phụ thuộc vào độ mạnh của bazơ và axit.

Vietchem vừa chia sẻ khái niệm, đặc điểm, nguyên lý cũng như các phản ứng trung hòa thông dụng nhất. Hy vọng bài viết của Vietchem đã mang lại những kiến ​​thức hữu ích cho các bạn.