Was ist Neutralisation in der Chemie?
Die Neutralisation ist der Prozess, bei dem sich Säure und Base zu Wasser und Salz verbinden. Dies liegt daran, dass sich einige Chemikalien aufgrund der Reaktivitätsreihen gegenseitig verdrängen. Beispielsweise verdrängt bei der Reaktion von Salzsäure und Natriumhydroxid das Natrium den Wasserstoff und bindet sich mit dem Chloridion in der Säure. Dies bildet Natriumchlorid, allgemein als Tafelsalz bekannt. Die verbleibenden Wasserstoff- und Sauerstoffionen bilden Wasser und beseitigen so die zuvor vorhandenen sauren und basischen Eigenschaften.
Einige chemische Verbindungen können als Säuren oder Basen klassifiziert werden. Dies wird an ihrer Position auf der pH-Skala gemessen, wobei 1 eine starke Säure und 14 eine starke Base ist. Übliche Säuren sind Verbindungen wie Salzsäure, Kohlensäure und Salpetersäure. Einige übliche Basen sind Verbindungen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniak. Säuren sind häufig in Lebensmittelzutaten wie Zitronen, Essig und Grapefruits enthalten.
Der grundlegende Neutralisationsprozess kann verstanden werden, wenn Säuren und Basen als Gegensätze betrachtet werden. Wenn eine Säure mit einem pH-Wert von 1 mit einer Base mit einem pH-Wert von 14 reagiert, liegt das logische Produkt bei einem pH-Wert in der Mitte dieser beiden Zahlen, z. B. 7. Dies ist der Neutralpunkt auf der pH-Skala . Technisch gesehen wird diese Reaktion als Doppelverdrängungsreaktion bezeichnet. Der spezifische Grund für diese Neutralisation hängt mit der Reaktivitätsreihe zusammen.
Verschiedene Chemikalien können unterschiedliche Reaktivitätsniveaus aufweisen, die anhand der Reaktivitätsreihen dargestellt werden. Im Wesentlichen ist jedes Element weiter oben in der Reaktivitätsreihe reaktiver als jede Chemikalie weiter unten in der Reihe. Dies bedeutet, dass das reaktivere Element, wenn sie zusammen in eine Lösung gegeben werden, in der Lage ist, den Platz des weniger reaktiven Elements zu stehlen, was als Verschiebung bekannt ist. Diese Verschiebung ist wichtig für den Neutralisationsprozess.
Eine übliche Neutralisationsreaktion ist, wenn Salzsäure mit Natriumhydroxid unter Bildung von Natriumchlorid und Wasser reagiert. Das Natrium, ein sehr reaktives Metall, verdrängt den Wasserstoff in der Salzsäure und geht mit dem Chlor eine Bindung ein, um Salz zu bilden. Dies hinterlässt zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom, die sich dann zu Wasser verbinden. Die sauren und basischen Eigenschaften von Wasserstoff und Hydroxid werden aufgrund der Änderung der Chemikalien, mit denen sie verbunden sind, neutralisiert.
Jede Neutralisationsreaktion zwischen einer starken Säure und einer Base erzeugt auf diese Weise Wasser und Salz. Wasser ist immer ein Produkt, weil Wasserstoff immer Teil einer Säure ist und Sauerstoff in der Regel Bestandteil der Base ist. In Abhängigkeit von den verschiedenen Chemikalien bei der Reaktion werden verschiedene Salze gebildet. Salze sind alle ionischen Verbindungen mit einem anderen positiven Ion als Wasserstoff und einem anderen negativen Ion als Hydroxid. Wenn keine Säuren und Basen gleicher Stärke verwendet werden, kann eine Neutralisationsreaktion manchmal ein leicht saures oder basisches Produkt bilden.