Reakcja zobojętniania

Reakcja zobojętniania to szczególny typ reakcji między kwasem a zasadą. Jej produktami są sól i woda. Jest to bardzo ważna reakcja, bo pokazuje, jak substancja o odczynie kwasowym może reagować z substancją o odczynie zasadowym.

W roztworze wodnym kwas dostarcza jonów $H^+$, a zasada dostarcza jonów $OH^-$. Gdy te jony się spotkają, łączą się i tworzą cząsteczkę $H_2O$.

W zapisie cząsteczkowym pokazujemy całe wzory substancji biorących udział w reakcji. Nie rozpisujemy ich na jony. Taki zapis jest dobry do pokazania, jakie konkretne związki chemiczne reagują i co z nich powstaje.

Przykład:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

Po lewej stronie są substraty, czyli kwas chlorowodorowy i wodorotlenek sodu. Po prawej stronie są produkty: chlorek sodu i woda.

W tym zapisie łatwo zauważyć, że z nazwy kwasu i zasady można przewidzieć nazwę soli. Kation metalu z zasady łączy się z resztą kwasową pochodzącą od kwasu.

W zapisie jonowym pełnym substancje dobrze rozpuszczalne w wodzie zapisujemy jako jony. Dzięki temu widać, które cząstki naprawdę są obecne w roztworze.

Dla reakcji $HCl$ z $NaOH$ zapis jonowy pełny wygląda tak:

$H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$

Widać tu, że jony $Na^+$ i $Cl^-$ występują po obu stronach równania i nie zmieniają się w czasie reakcji. Są to jony obserwatorzy.

Po ich usunięciu otrzymujemy zapis jonowy skrócony:

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

To właśnie ten zapis najlepiej pokazuje istotę zobojętniania: połączenie jonów wodorowych i wodorotlenkowych w wodę.

Najpierw zapisz reakcję w formie cząsteczkowej. Potem rozpisz na jony te substancje, które w wodzie występują jako jony. Na końcu skreśl jony jednakowe po obu stronach równania.

Kolejność działań:

• zapisz równanie cząsteczkowe,
• sprawdź, które substancje w roztworze dają jony,
• ułóż zapis jonowy pełny,
• usuń jony obserwatorów,
• zapisz wynik jako równanie jonowe skrócone.

Dla przykładu:

• cząsteczkowo: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
• jonowo pełne: $H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$
• jonowo skrócone: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Nie każda reakcja zobojętniania wygląda tak samo w zapisie cząsteczkowym, ale ich sens jest podobny. Zawsze reaguje kwas i zasada, a jednym z produktów jest woda.

Przykłady:

• $HCl + KOH \rightarrow KCl + H_2O$
• $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$
• $H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O$

W ostatnim przykładzie trzeba użyć współczynnika 2 przed $NaOH$ i przed $H_2O$, ponieważ cząsteczka $H_2S$ ma dwa atomy wodoru, które mogą reagować z jonami $OH^-$.

Podczas zapisywania reakcji zobojętniania uczniowie często mylą zapis cząsteczkowy z jonowym albo zapominają o prawidłowych współczynnikach. Trzeba też uważać na poprawne wzory soli.

Najczęstsze pomyłki:

• zapisanie tylko wody jako produktu, bez soli,
• nierozpisanie substancji na jony w zapisie jonowym pełnym,
• nieskreślenie jonów obserwatorów,
• zły wzór soli, na przykład $NaS$ zamiast $Na_2S$,
• brak uzgodnienia liczby atomów po obu stronach równania.

Dobrze jest zawsze sprawdzić, czy po obu stronach równania zgadza się liczba atomów każdego pierwiastka. Jeśli tak, zapis jest poprawnie uzgodniony.