Wat is neutralisatie in de chemie?

Neutralisatie is het proces waarbij een zuur en base worden gecombineerd om water en een zout te vormen. Dit gebeurt omdat sommige chemicaliën elkaar verplaatsen op basis van de reactiviteitsreeks. Bijvoorbeeld, bij de reactie van zoutzuur en natriumhydroxide, verdringt het natrium de waterstof en bindt het met het chloride-ion in het zuur. Dit vormt natriumchloride, algemeen bekend als tafelzout. De resterende waterstof- en zuurstofionen vormen water, waardoor de zure en basische eigenschappen die ze eerder hadden, worden verwijderd.

Sommige chemische verbindingen kunnen worden geclassificeerd als zuren of basen. Dit wordt gemeten door hun positie op de pH-schaal, waarbij 1 een sterk zuur is en 14 een sterke base is. Veel voorkomende zuren zijn verbindingen zoals zoutzuur, koolzuur en salpeterzuur. Enkele veel voorkomende basen zijn verbindingen zoals natriumhydroxide, kaliumhydroxide en ammoniak. Zuren komen vaak voor in voedselingrediënten zoals citroenen, azijn en grapefruits.

Het basisproces van neutralisatie kan worden begrepen als zuren en basen als tegengestelden worden beschouwd. Als een zuur, met een pH van 1, reageert met een base, met een pH van 14, is het logische product iets met een pH in het midden van die twee getallen, zoals 7. Dit is het neutrale punt op de pH-schaal . Technisch gesproken wordt deze reactie een dubbele verplaatsingsreactie genoemd. De specifieke reden voor deze neutralisatie hangt samen met de reactiviteitsreeks.

Verschillende chemicaliën kunnen verschillende reactiviteitsniveaus hebben, wat in kaart wordt gebracht door de reactiviteitsreeks. In wezen is elk element hoger in de reactiviteitsreeks reactiever dan elke chemische stof lager in de reeks. Dit betekent dat als ze samen in een oplossing worden geplaatst, het reactievere element in staat zal zijn om de plaats van het minder reactieve element te stelen, in een proces dat bekend staat als verplaatsing. Deze verplaatsing is belangrijk voor het neutralisatieproces.

Een veel voorkomende neutralisatiereactie is wanneer zoutzuur reageert met natriumhydroxide om natriumchloride en water te vormen. Het natrium, een zeer reactief metaal, verdringt de waterstof in het zoutzuur en vormt een binding met het chloor om zout te maken. Dit laat twee waterstofatomen en een zuurstofatoom achter, die vervolgens binden om water te maken. De zure en basische eigenschappen van waterstof en hydroxide worden geneutraliseerd vanwege de verandering in de chemicaliën waarmee ze worden gebonden.

Elke neutralisatiereactie tussen een sterk zuur en een base produceert op deze manier water en zout. Water is altijd een product, omdat waterstof altijd deel uitmaakt van een zuur en zuurstof meestal een component van de base is. Verschillende zouten worden gevormd volgens de verschillende chemicaliën in de reactie. Zouten zijn alle ionische verbindingen met een positief ion anders dan waterstof en een negatief ion anders dan hydroxide. Soms, als zuren en basen van gelijke sterkte niet worden gebruikt, kan een neutralisatiereactie een licht zuur of basisch product vormen.