Reação de Neutralização: Características, Produtos e Exemplos
Uma reação de neutralização é aquela que ocorre entre um ácido e uma espécie básica de maneira quantitativa. Geralmente, neste tipo de reações em meio aquoso, água e um sal são produzidos (espécies iônicas compostas de um cátion diferente de H + e um ânion diferente de OH- ou O2-) 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 são apenas parcialmente ionizados (eles têm menos capacidade de conduzir uma corrente elétrica, ou seja, não são bons condutores como eletrólitos fortes).
Funcionalidades
Primeiro, deve ser enfatizado que se uma reação de neutralização é iniciada com quantidades iguais do ácido e da base (em mols), quando a reação termina, somente 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 + 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 uma espécie capaz de doar prótons (H +) e uma base como a espécie capaz de aceitá-los.
Titulações 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 é conhecida exatamente) deve ser adicionada gradualmente à solução cuja concentração é desconhecida até que o ponto de equivalência seja 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 (H 3 PO 4 ), haverá um ponto de equivalência para cada próton que se desprende do ácido; isto é, 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:
2HC1 (aq) + Ba (OH) 2 (ac) → BaCl2 (ac) + 2H2O (l)
Assim, o excesso de íons H + ou OH- não são gerados, o que significa que o pH das 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 do ácido aparece (K a ) ou a partir da base (Kb) fraca, 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) + H 2 O (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 do reagente. produtos), onde apenas o íon 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:
H 2 SO 4 (ac) + 2KOH (ac) → K 2 SO 4 (ac) + 2H 2 O (l)
Pode ser visto que tanto o ácido quanto o hidróxido são eletrólitos fortes; portanto, eles estão completamente ionizados na solução. O pH desta solução dependerá do forte eletrólito que está em maior proporção.
Ácido forte + base fraca
A neutralização do ácido nítrico com amônia resulta no composto de nitrato de amônio, como mostrado abaixo:
HNO 3 (ac) + NH 3 (ac) → NH 4 NO 3 (ac)
Neste caso, a água produzida juntamente com o sal não é observada, pois teria que ser representada como:
HNO 3 (ac) + NH 4 + (ac) + OH- (ac) → NH 4 NO 3 (ac) + H 2 O (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:
CH 3 COOH (ac) + NaOH (ac) → CH 3 COONa (ac) + H 2 O (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.
