Neutralisatsiooni­reaktsioon

  • Millised ained neutraliseerivad  üksteist?
  • Kus saab neutralisatsiooni­reaktsiooni igapäevaelus kasutada?

Putuka­hammustuste neutraliseerimine

Happed ja alused on vastandlike omadustega ained. See tähendab, et need ained muudavad teineteist kahjutuks ehk neutraliseerivad. Neutralisatsiooni­reaktsioon on kasulik muu hulgas putuka­hammustustest põhjustatud sügeluse ja valu vähendamiseks. Sääsed, sipelgad ja mesilased eritavad haava hapet, mille toimet saab kõrvaldada nõrga aluselise nuusk­piirituse või söögisooda lahusega. Herilase mürk on aga aluseline ning selle neutraliseerimiseks sobib hästi nõrk äädik- või sidrunhappe lahus.

Sääse happeline ,,hammustus'' paneb naha sügelema ja nahale tekib punakas kupp

Neutralisatsiooni­reaktsioon

Eelmistes peatükkides selgus, et hape annab lahusesse vesinik­ioone ja alus hüdroksiid­ioone – need ioonid määravad kummalegi ainele ise­loomulikud omadused. Kui valada kokku happe ja aluse lahused, reageerivad vesinik­ioonid ja hüdroksiid­ioonid omavahel ning tekib vesi, millest on neutralisatsiooni­reaktsioon ka oma nimetuse saanud. Kui neid ioone on lahuses võrdses koguses, moodustub neutraalne lahus (pH = 7)

H+ + OH-  H2O

Teame, et happe lahus sisaldab vesinik­ioone ja happe anioone ning aluse lahus sisaldab aluse katioone ja hüdroksiid­ioone. Peale vee tekib neutralisatsiooni­reaktsiooni käigus aluse katioonidest ja happe anioonidest uus aine – sool.

Neutralisatsioonireaktsioon on happe ja aluse reaktsioon, mille käigus tekivad sool ja vesi.

Neutralisatsioonireaktsiooni käigus ...

  • liituvad omavahel hüdroksiid- ja vesinikioonid.
  • liituvad omavahel soola ja vee ioonid.
  • tekib happe anioonidest ja aluse katioonidest sool.
  • reageerivad hape ja alus.

Neutralisatsioonireaktsiooni näited

Uurime näitena juba tuttavate ainete, vesinik­kloriid­happe ehk sool­happe ja naatrium­hüdroksiidi vahelist neutralisatsiooni­reaktsiooni, mille käigus tekib sool naatrium­kloriid ehk keedusool ja vesi.

Kuna soolhape on tugev hape ja naatriumhüdroksiid on tugev alus ning naatriumkloriid on hästilahustuv iooniline aine, esinevad need ained lahuses ioonidena. Seetõttu on täpsem kirjutada võrrand ioonilisel kujul.

H+ + Cl- + Na+ + OH-  Na+ + Cl- + H2O

Naatriumhüdroksiid ja soolhape ning naatriumkloriid esinevad lahuses ioonidena

Neutralisatsioonireaktsioon on reaktsioon, mille käigus reageerivad ning tekivad .

Ka neutralisatsioonireaktsiooni kirjutades tuleb tähelepanu pöörata reaktsioonivõrrandi tasakaalule: lähteainete ja saaduste aatomite koguarv peab olema võrdne. Kirjutame lämmastikhappe ja baariumhüdroksiidi neutralisatsioonireaktsiooni.

HNO3 + Ba(OH)2  Ba(NO3)2 + H2O

Saaduste poolel on baariumiooniga seotud kaks nitraatiooni (NO3), lähteainete poolel on lämmastikhappes vaid üks NO3-ioon. Nende tasakaalustamiseks tuleb lähteainete poolele lämmastik­happe valemi ette kirjutada kordaja 2.

2HNO3 + Ba(OH)2  Ba(NO3)2 + H2O

Loeme nüüd kokku vesiniku aatomid esmalt lähteainete poolel, saame 4 vesiniku aatomit, saaduste poolel on neid aga 2. Tasakaalustamiseks tuleb seega saaduste poolele vee valemi ette kirjutada kordaja 2.

2HNO3 + Ba(OH)2 Ba(NO3)2 + 2H2O

Tasakaalustatud reaktsioonivõrrandis on lähteainete ja saaduste poolel aatomite arv võrdne.

H2SO4NaOH → Na2SO4H2O

Selgituseks

Neutralisatsioonireaktsiooni võrrandi koostamine

Vaatame neutralisatsioonireaktsiooni võrrandi koostamise näitena väävel­happe ja alumiinium­hüdroksiidi reaktsiooni. Selguse mõttes lisame aine moodustanud ioonide kohale nende laengud.

H2+SO42- + Al3+(OH-)3 

Neutralisatsioonireaktsiooni käigus toimub justkui paaride vahetus. Positiivne vesinikioon vahetab oma koha positiivse metalli­iooniga. Oluline on jälgida, et uus paar moodustuks vastas­märgilistest osakestest. H+-iooni ja OH-iooni liitumisel moodustub vesi. Soola valemi koostamisel tuleb esiteks meeles pidada, et metalli­ioon kirjutatakse valemis ettepoole. Teiseks tuleb soola valemi koostamisel silmas pidada soola moodustanud ioonide laenguid. Indeksid soola valemisse leiame samuti nagu varasemalt õpitud oksiidide ja hüdroksiidide valemite koostamisel.

H2+SO42- + Al3+(OH-)3 Al3+2(SO42-)3 + H2O

Viimase sammuna tuleb neutralisatsiooni­reaktsiooni võrrand tasa­kaalustada. Võrrandist näeme, et saaduste poolel on 3 sulfaatiooni (SO42–) seotud alumiinium­ioonidega, lähteainete poolel on väävelhappes vaid üks SO42–-ioon. Nende tasa­kaalustamiseks tuleb lähte­ainete poolel väävel­happe ette kirjutada kordaja 3. Samuti näeme, et saaduste poolel on soola koostises kaks alumiinium­iooni, lähte­ainete poolel hüdroksiidi koostises aga ainult üks. Nende tasa­kaalustamiseks tuleb lähte­ainete poolel hüdroksiidi valemi ette kirjutada kordaja 2. Viimasena kirjutame kordaja vee molekuli ette. Selleks loeme lähte­ainete poolel üle vesiniku aatomid, mida on kokku 12, seega tuleb vee molekuli ette kordajaks 6.

3H2SO4 + 2Al(OH)3  Al2(SO4)3 + 6H2O

Neutralisatsiooni­reaktsiooni kasutamine

Tugevaid happeid ja aluseid sisaldavad mitme­sugused maja­pidamises kasutatavad puhastus­vahendid. Näiteks on toru­puhastus­vahendi koostises üsna tugeva kontsentratsiooniga ja söövitava toimega naatrium­hüdroksiid (NaOH). Kui selline vahend satub nahale, tuleb see kohe veega maha pesta ning vajaduse korral nõrgalt happelise lahusega neutraliseerida. Neutraliseerimiseks sobib näiteks lahjendatud söögiäädikas mis sisaldab äädikhapet, või sidrunhappe lahus. Seejärel tuleb koht uuesti veega puhtaks pesta.

Tugevalt happelised on mitmed WC puhastusvahendid, näiteks Sanit-M (sisaldab fosforhapet, H3PO4). Seda saab neutraliseerida näiteks nõrga aluse ammoniaakhüdraadi (NH3∙H2O) ehk nuuskpiirituse lahuse või söögisooda lahusega.

Kui torupuhastusvahend satub nahale, tuleb vahend esmalt voolava vee all maha pesta. Vajaduse korral võib puhastusvahendi mõju lahja äädika- või sidrun­happe lahusega neutraliseerida. Seejärel tuleb koht uuesti veega puhtaks pesta

Inimese maoseina rakud toodavad maomahla, mille koostises on soolhape (HCl). Mõnel inimesel võivad need rakud eritada rohkem hapet, kui tavaliseks toidu seedimiseks ja mikroobide hävitamiseks on vaja. Mao ülihappesus tekitab kõrvetisi ja haavandeid mao limaskestas. Ülihappesuse kõrvaldamiseks tarvitatakse magneesia­piima (Mg(OH)2) sisaldavaid ravimeid. Magneesium­hüdroksiid on praktiliselt mitte­lahustuv ega imendu maost, mistõttu saab reageerida happega.

2HCl + Mg(OH)2  MgCl2 + 2H2O

Magneesiapiima tuleb tarvitada mõõdukalt, sest neutralisatsiooni käigus tekib lahtistava toimega sool – magneesium­kloriid (MgCl2).

Inimese maomahl on happeline ja soolhappe kõrge kontsentratsiooni korral tekivad kõrvetised
      • saab neutraliseerida söögi­äädikaga
      • saab neutraliseerida nuusk­piirituse lahusega
      • aluseline
      • happeline
      • sisaldab fosfor­hapet
      • sisaldab naatrium­hüdroksiidi

      Ma tean, et ...

      • Neutralisatsioonireaktsioon on happe ja aluse reaktsioon, mille saadusteks on sool ja vesi.

      Küsimused

      1. Millistest osakestest koosneb neutralisatsiooni­reaktsiooni käigus tekkinud sool?
      2. Too näiteid, kuidas saab neutralisatsiooni­reaktsiooni kasutada igapäevaelus.
      3. Lõpeta ja tasakaalusta reaktsiooni­võrrandid: KOH + HNO3; Ca(OH)2 + H2SO4; Al(OH)3 + HCl.