Neutralointi
Valitse ratkaistava suure ja täytä muut. z on luovutettavien H⁺- tai OH⁻-ionien määrä (HCl ja NaOH z = 1, H₂SO₄ ja Ca(OH)₂ z = 2). Jätä ratkaistava kenttä huomiotta.
Neutralointilaskuri
Laske hapon ja emäksen neutralointiin tarvittavat määrät ekvivalenssiehdosta c₁V₁z₁ = c₂V₂z₂.
Tulokset
Neutralointilaskuri – titrauksen laskenta
Tällä laskurilla lasket, kuinka paljon happoa tai emästä tarvitaan neutralointiin. Laskuri perustuu ekvivalenssiehtoon, jonka mukaan hapon ja emäksen reaktiiviset ionit ovat ekvivalenssipisteessä yhtä suuret. Voit ratkaista tarvittavan tilavuuden tai pitoisuuden ja ottaa huomioon moniarvoiset hapot ja emäkset.
Mikä on neutralointi?
Neutraloinnissa happo ja emäs reagoivat keskenään. Hapon luovuttamat vetyionit (H⁺) ja emäksen hydroksidi-ionit (OH⁻) muodostavat vettä, ja jäljelle jää suola. Titrauksessa toista liuosta lisätään vähitellen, kunnes saavutetaan ekvivalenssipiste, jossa ainemäärät täsmäävät.
Kaava
Ekvivalenssipisteessä hapon ja emäksen reaktiiviset ainemäärät ovat yhtä suuret.
c(happo) · V(happo) · z(happo) = c(emäs) · V(emäs) · z(emäs)
Kaavassa c on pitoisuus (mol/l), V tilavuus ja z luovutettavien H⁺- tai OH⁻-ionien määrä. Kun molemmat ovat yksiarvoisia (z = 1), kaava pelkistyy muotoon c₁V₁ = c₂V₂.
Vaiheittainen esimerkki
Kuinka paljon 0,10 mol/l natriumhydroksidia tarvitaan neutraloimaan 25 ml 0,10 mol/l suolahappoa?
- Molemmat ovat yksiarvoisia: z(happo) = 1 ja z(emäs) = 1.
- Sijoita ehtoon: 0,10 × 25 × 1 = 0,10 × V(emäs) × 1.
- Ratkaise: V(emäs) = 25 ml. Yhtä suuret pitoisuudet ja ekvivalenttiluvut antavat yhtä suuret tilavuudet.
Moniarvoiset hapot ja emäkset
Jos happo luovuttaa useamman protonin, se vaatii vastaavasti enemmän emästä. Esimerkiksi rikkihappo (H₂SO₄, z = 2) vaatii kaksinkertaisen ainemäärän yksiarvoista emästä verrattuna yksiarvoiseen happoon. Ekvivalenttiluku z ottaa tämän automaattisesti huomioon.
Yksiköt
Pitoisuudet annetaan yksikössä mol/l ja tilavuudet millilitroina tai litroina (kunhan molemmilla puolilla käytetään samaa yksikköä, se supistuu pois). Ekvivalenttiluku z on yksikötön kokonaisluku. Ainemäärät tulevat mooleina.
Yleisiä sudenkuoppia
- Muista ottaa huomioon ekvivalenttiluku z moniarvoisilla hapoilla ja emäksillä.
- Käytä samaa tilavuusyksikköä molemmilla puolilla yhtälöä.
- Ekvivalenssipiste ei aina tarkoita pH 7 – se riippuu hapon ja emäksen vahvuudesta.
Mihin neutralointilaskuria käytetään?
Neutraloinnin laskenta on lukion kemian (KE) titrausten ydintaito. Sitä käytetään tuntemattoman pitoisuuden määrittämiseen titrauksen avulla ja happo-emäsreaktioiden suunnitteluun. Ekvivalenssiehto yhdistää pitoisuudet, tilavuudet ja stoikiometrian yhdeksi yhtälöksi.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on neutralointireaktio?
Neutralointireaktiossa happo ja emäs reagoivat muodostaen vettä ja suolan. Reaktiossa hapon luovuttamat vetyionit (H⁺) yhdistyvät emäksen hydroksidi-ionien (OH⁻) kanssa. Ekvivalenssipisteessä happoa ja emästä on juuri yhtä paljon ekvivalentteina.
Miten neutralointiin tarvittava määrä lasketaan?
Käytä ekvivalenssiehtoa c(happo)·V(happo)·z(happo) = c(emäs)·V(emäs)·z(emäs). Siinä c on pitoisuus, V tilavuus ja z luovutettavien H⁺- tai OH⁻-ionien määrä. Ratkaise yhtälöstä tuntematon suure, esimerkiksi emäksen tilavuus.
Mikä on ekvivalenttiluku z?
Ekvivalenttiluku z kertoo, kuinka monta reaktiivista ionia yksi kaavayksikkö luovuttaa. Hapoilla se on luovutettavien H⁺-ionien määrä (HCl z = 1, H₂SO₄ z = 2) ja emäksillä OH⁻-ionien määrä (NaOH z = 1, Ca(OH)₂ z = 2).
Miksi yksiarvoisella hapolla ja emäksellä määrät ovat yhtä suuret?
Kun sekä hapon että emäksen z = 1, ekvivalenssiehto pelkistyy muotoon c(happo)·V(happo) = c(emäs)·V(emäs). Jos lisäksi pitoisuudet ovat samat, myös tilavuudet ovat yhtä suuret ekvivalenssipisteessä.
Onko ekvivalenssipiste sama kuin pH 7?
Ei aina. Vahvan hapon ja vahvan emäksen titrauksessa ekvivalenssipisteen pH on 7, mutta heikon hapon ja vahvan emäksen titrauksessa pH on yli 7 ja heikon emäksen ja vahvan hapon titrauksessa alle 7. Ekvivalenssipiste tarkoittaa ainemäärien täsmäämistä, ei välttämättä neutraalia pH:ta.
Oliko tästä laskurista apua?