15 faktů o H2SO4 + NaOH: Co, jak vyvážit a často kladené otázky

H₂SO₄, také známý jako olej z vitriolu se používá při rafinaci ropy. Zatímco NaOH, běžně známý jako louh sodný, se používá k výrobě mýdla. Pojďme se naučit, jak H₂SO₄ a NaOH reagují.

H₂SO₄ kombinuje s NaOH za vzniku a reakce metatézy soli. H₂SO₄, neboli kyselina sírová, je známá jako král kyselin. Disociuje za vzniku dvou protonů a síranového iontu. Naproti tomu NaOH, neboli hydroxid sodný, je silná báze. Disociuje za vzniku sodíkových a hydroxidových iontů. 

V tomto článku se dozvíme o typu, produktu a vyvážení H₂SO₄ + reakce NaOH.

Co je produktem H₂SO₄ a NaOH?

Na₂SO₄ (síran sodný) a H₂O (voda) se tvoří během reakce H₂SO₄ a NaOH.

NaOH + H₂SO₄ → Ne₂SO₄ + H₂O

Jaký typ reakce je H₂SO₄ + NaOH?

H₂SO₄ + NaOH je a neutralizace reakce, kdy kyselina reaguje s bází za vzniku soli a vody.

NaOH + H₂SO₄ → Ne₂SO₄ + H₂O

Jak vyvážit H₂SO₄ + NaOH?

Rovnici můžeme vyvážit metodou hit-and-trial pomocí následujících kroků.

• H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
• Nejprve porovnáme reaktanty s prvky produktu.

Reaktantní strana	Strana produktu
1 atom sodíku z hydroxidu sodného.	2 atomy sodíku ze síranu sodného.
1 atom kyslíku z hydroxidu sodného.	1 atom kyslíku z vody.
3 atomy vodíku z hydroxidu sodného a kyseliny sírové.	2 atomy vodíku z vody.
1 sulfátová jednotka z kyseliny sírové.	1 sulfátová jednotka ze síranu sodného.

• Nejprve vyvažte atom sodíku a poté síranovou jednotku, kyslík a vodík.
• Dejte stechiometrický koeficient 2 před NaOH ze strany reaktantu, aby se vyrovnaly atomy sodíku.
• H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
• Znovu porovnejte atomy reaktantů s atomy produktu.

Reaktantní strana	Strana produktu
2 atomy sodíku z hydroxidu sodného.	2 atomy sodíku ze síranu sodného.
2 atomy kyslíku z hydroxidu sodného.	1 atom kyslíku z vody.
4 atomy vodíku z hydroxidu sodného a kyseliny sírové.	2 atomy vodíku z vody.
1 sulfátová jednotka z kyseliny sírové.	1 sulfátová jednotka ze síranu sodného.

• Před H dejte stechiometrický koeficient 2₂O ze strany produktu k vyvážení atomů vodíku a kyslíku.
• H₂SO₄ + 2 NaOH → Ne₂SO₄ + 2H₂O
• Znovu porovnejte atomy reaktantů s atomy produktu.

Reaktantní strana	Strana produktu
2 atomy sodíku z hydroxidu sodného.	2 atomy sodíku ze síranu sodného.
2 atomy kyslíku z hydroxidu sodného.	2 atomy kyslíku z vody.
4 atomy vodíku z hydroxidu sodného a kyseliny sírové.	4 atomy vodíku z vody.
1 sulfátová jednotka z kyseliny sírové.	1 sulfátová jednotka ze síranu sodného.

• Můžeme vidět, že atomy reaktantů jsou ekvivalentní atomům produktu. Výše uvedená rovnice je tedy požadovanou vyváženou rovnicí.
• H₂SO₄ + 2 NaOH → Ne₂SO₄ + 2H₂O

H₂SO₄ + Titrace NaOH

H₂SO₄ + NaOH podstoupit titraci ke stanovení koncentrace kyseliny sírové její neutralizací odměrným roztokem hydroxidu sodného. Postup je vysvětlen níže.

Použité zařízení

• Kádinka
• Zkumavka
• Pipeta
• Byreta
• Stát
• Byretová svorka
• Skleněný trychtýř
• Neznámý roztok kyseliny sírové
• Známý roztok hydroxidu sodného
• Fenolftalein

Indikátor

Fenolftalein se používá jako indikátor.

Postup

• Nejprve opláchněte byretu známým roztokem hydroxidu sodného, ​​naplňte ji až po špičku a zaznamenejte počáteční záznam byrety jako 0.
• Poté pomocí pipety opatrně odsajte neznámý roztok kyseliny chlorovodíkové a přeneste do titrační baňky.
• Do titrační baňky přidejte malé množství fenolftaleinu.
• Nalijte známý roztok hydroxidu sodného z byretydo titrační baňky dokud nezmění růžovou barvu.
• Poznamenejte si čtení a opakujte kroky.
• Pro výpočet normality titrantu použijeme následující vzorce:
• N₁V₁ = N₂V₂
• Hmotnost látky lze určit po zjištění normality titračního činidla pomocí vzorců:
• Hmotnost látky = ekvivalentní hmotnost X normalita X objem / 1000

H₂SO₄ + NaOH čistá iontová rovnice

Síťová iontová rovnice H₂SO₄ + NaOH je

2 OH^- + 2H^{+ -} → 2 hodiny₂O.

Pro odvození čisté iontové rovnice budeme postupovat podle následujících kroků.

• Nejprve napíšeme vyváženou rovnici, abychom našli čistou iontovou rovnici.
• 2NaOH (vod.) + H₂SO₄ (tady) → Ne₂SO₄ (tady) + 2H₂O (tady)
• Celková iontová rovnice pro výše uvedenou vyváženou rovnici je tedy:
• 2Na⁺ + 2OH^- + 2H⁺ + SO₄^2- → 2Na⁺ + SO₄^2- + 2H₂O
• 2Na⁺ a SO₄^2- jsou přítomny v reaktantu i produktu.
• Konečná čistá rovnice tedy bude:
• 2 OH^- + 2H^{+ -} → 2 hodiny₂O

H₂SO₄ + NaOH konjugované páry

• Konjugovaná báze H₂SO₄ je síranový iont (SO₄^2-) iont.
• Konjugovaná kyselina NaOH je molekula vody (H₂Ó).

H₂SO₄ a NaOH mezimolekulární síly

H₂SO₄ a NaOH obsahují Van der Waalovu sílu, dipól-dipól, vodíkovou vazbu a elektrostatiku mezimolekulární síla přitažlivosti.

H₂SO₄ + NaOH reakční entalpie

H₂SO₄ + NaOH má 57.3 kJ/mol entalpie neutralizace za standardních podmínek.

je H₂SO₄ + NaOH a pufrovací roztok

H₂SO₄ + NaOH není a pufrovací roztok, jako H₂SO₄ je silná kyselina, NaOH je silná báze a pufr se tvoří spojením slabé kyseliny s její konjugovanou bází.

je H₂SO₄ + NaOH úplná reakce

H₂SO₄ + NaOH je úplná reakce, protože během reakce nezůstane žádná reakční složka.

je H₂SO₄ + NaOH exotermická reakce

H₂SO₄ + NaOH je exotermická reakce, protože během reakce se uvolňuje velké množství tepla a hodnota delta G je vysoce negativní. 

je H₂SO₄ + NaOH a redoxní reakce

H₂SO₄ + NaOH není a redox reakce, protože oxidační stav atomů zůstává konstantní. 

je H₂SO₄ + NaOH a Precipitační reakce

H₂SO₄ + NaOH není a srážky reakce, protože se na konci reakce neukládá žádná látka.

je H₂SO₄ + NaOH Ireverzibilní reakce

H₂SO₄ + NaOH je nevratná reakce, protože reakce je jednosměrná.

je H₂SO₄ + NaOH vytěsňovací reakce

H₂SO₄ + NaOH je vytěsňovací reakce, protože sodný iont reaktantu vymění své místo z vodíku kyseliny sírové za vzniku síranu sodného a hydroxidový iont vymění svou polohu za síranový iont kyseliny sírové za vzniku vody.

2NaOH + H₂SO₄ → Ne₂SO₄ + 2H₂O

závěr

H₂SO₄ + NaOH je neutralizační reakce. V něm dochází k acidobazické reakci vedoucí k tvorbě soli a vody. Je to jednosměrná reakce s dvojitým vytěsňováním, tj. nemůžeme extrahovat reaktanty z produktů. Je vysoce exotermický, protože hodnota delta G je záporná.