Öntsünk kis főzőpoharakba különböző savanykás folyadékokat: salátalevet, citromlevet, híg sósavat! Cseppentsünk valamilyen indikátort (vöröskáposzta levét, fenolftaleint vagy metilnarancsot) mindegyikhez! Pipettából vagy egy másik főzőpohárból adagoljunk nátrium-hidroxid-oldatot a savoldatokhoz! Közben kevergessük üvegbottal a főzőpohár tartalmát! Figyeljük meg a jelenséget!
A lúgoldat adagolásakor kezdetben nem történik változás, legfeljebb a becseppenés helyén változik meg az indikátor színe, amely a keverés hatására eltűnik. Egy bizonyos mennyiségű nátrium-hidroxid adagolásakor hirtelen színváltozás következik be.
Ha savas kémhatású oldatba lúgos kémhatású oldatot adagolunk, akkor az oldat savassága egyre csökken. Ennek oka, hogy a lúgosságot okozó hidroxidionok egyesülnek a savasságot okozó hidrogénionokkal. A sósav és a nátrium-hidroxid-oldat esetén ez a következő reakciót jelenti:
Az oldatban lévő nátrium- és kloridionok nem változnak, a folyamat lényegét leíró ionegyenlet a következőképpen alakul:
Ha éppen úgy adagolunk lúgoldatot a sósavhoz, hogy az összeöntéskor azonos mennyiségű hidrogén- és hidroxidion legyen a rendszerben, akkor semleges kémhatású oldatot kapunk. A folyamatot ezért semlegesítésnek nevezzük. Később tanuljuk majd, hogy ha nátrium-klorid helyett más vegyület keletkezik, akkor annak vizes oldata nem mindig teljesen semleges kémhatású, ezért a semlegesítés helyett általánosabban használt fogalom a közömbösítés.
Közömbösítéssoránasavakésbázisokvizesoldataihatnakegymásra.Teljes közömbösítésrőlakkorbeszélünk,amikorasavésabázisakémiaiegyenletnek megfelelőaránybanlépreakcióba.
A közömbösítési reakcióban részt vevő anyagok anyagmennyiség-aránya attól függ, hogy hány értékű savról, illetve bázisról van szó. A kalcium-hidroxid például kétértékű bázis, így sósavval a
egyenlet alapján 1 : 2 anyagmennyiség-arányban, a kétértékű kénsavval viszont a
egyenlet alapján 1 : 1 anyagmennyiség-arányban reagál.
A sósav és a nátrium-hidroxid közömbösítési reakciójának befejeződését az indikátor színváltozása jelzi.
Savakkal nemcsak a fém-hidroxidok, de a fémekoxidjai is reakcióba léphetnek:
Ekkor a hidrogénionok az oxidionokkal lépnek reakcióba, miközben víz képződik. A folyamat exoterm. A hidroxidok és savak reakciója is exoterm folyamat. A közömbösítés során olyan híg oldatokat alkalmaztunk, hogy a hőmérséklet-változást a kezünkkel nem érzékelhettük.
Vajon használjuk-e a közömbösítést a háztartásban, a köznapi életben? Nem is hinnénk, milyen sokszor. A gyomorsavtúltengésben szenvedőknek - ha a túl sok savtól fáj a gyomruk - kiváló közömbösítő szer egy pohár tej, amelynek enyhén lúgos a kémhatása. A lúgos kémhatású szappanok a bőrünk verejtékmirigyei által termelt enyhén savas váladékot közömbösítik, s így megszüntetik a bőr természetes védelmi rendszerét a baktériumok ellen. Az 5,5-ös pH-jú testápoló közömbösíti a lúgos bőrfelületet, sőt a megfelelő kémhatásúra "savanyítja" azt. A lúgos kémhatású mosogatószerek közömbösítik, majd meglúgosítják a savas ételmaradékokat (például a párolt vöröskáposzta megzöldül a mosogatóban), ezáltal lehetővé teszik a zsírok eltávolítását az edények felületéről.
Mi a közömbösítés végterméke? Az egyik termék minden közömbösítés esetében a víz, mivel a savakból származó hidrogénionok és a bázisokból származó hidroxidionok egyesülésekor vízmolekulák képződnek:
Attól függően, hogy melyik bázist melyik savval reagáltatjuk, különböző fémionok és anionok jelennek meg az oldatban. Például a nátrium-hidroxid és a sósav reakciójakor nátrium- és kloridionokat tartalmaz a keletkező oldat:
Ha az oldatot bepároljuk, akkor közönséges konyhasóhoz jutunk. Más savak, illetve bázisok közömbösítési reakciójakor képződő oldat bepárlásakor hasonló, sószerű ionvegyületek keletkeznek, például:
Afémionbólvagyammóniumionbólésvalamelysavanionjából(savmaradékionból)felépülőion vegyületeketközösnévensóknaknevezzük.
A sók ionvegyületek, összegképletük megmutatja, hogy milyen arányban tartalmazzák a kationokat és az anionokat. A kénsavból (H2SO4) levezethető savmaradékion a szulfátion (SO42-). Például az alumínium-szulfát képlete: Al2(SO4)3.
Gyakran képződik úgy só, hogy valamely fém-hidroxidot és a megfelelő savoldatotreagáltattuk egymással. Só keletkezik akkor is, ha valamely fém-oxid lép reakcióba a megfelelő savval.Kalcium-nitrát képződik, ha oltott meszet salétromsavval reagáltatunk, de akkor is, ha égetett meszet adunk salétromsavoldathoz:
Fém-oxidból savval akkor is előállíthatjuk a sót, ha a fém-oxid nem alakítható fém-hidroxiddá. Például a mellékcsoportok fémeinek oxidjai vízben oldhatatlanok, így ezeket savoldatban oldhatjuk föl.
A fém-hidroxidok, fém-oxidok többsége képes megkötni a levegő szén-dioxid-tartalmát, miközben fém-karbonát keletkezik (a nátrium-hidroxid a levegő nedvességét is megköti, ezért tapad össze):
A fentieken alapul a szén-dioxid meszes vízzel történő kimutatása is. A folyamat során a vízben rosszul oldódó mészkő kicsapódott, és ez okozta a zavarosodást: |