acidobazické reakce
Jestliže 12cm3 roztoku NaHCO3 reaguje s 30cm3 roztoku kyseliny dusičné o koncentraci 0,10mol.dm3, jaká je látková koncentrace roztoku NaHCO3?
Odpovědi
Diskuze
n(NaHCO3) = n(HNO3) = 0,03*0,1 = 0,003 mol NaHCO3
c(NaHCO3) = n/N = 0,003/0,012 = 0,25 mol/dm3
OK?
Toto látkové množství je ve 12cm3 (= 0,012dm3) roztoku NaHCO3. Jeho látkovou koncntraci vypočteme
c = n/V = 0,003mol/0,012dm3 = 0,25mol/dm3.
Stačí?
NaHCO3 + HNO3 = NaNO3 + H2CO3; H2CO3 = CO2 + H2O
Ale ani tento zápis není přesný. Ve skutečnosti probíhá jen jedna reakce:
HCO3- + H3O+ = CO2 + H2O. H2CO3 jako chemické individuum je krajně nestálá a podle některých autorů ani neexistuje. V roztocích neexistují ani sloučeniny NaHCO3 a HNO3. Oba roztoky jsou vlastně směsí iontů, první Na+ a HCO3-, při čemž iont HCO3- může v roztoku, jako iont slabé kyseliny, existovat jen při nízké koncentraci H3O+. Podobně roztok HNO3 je vlastně směsí iontů H3O+ a NO3-. Po smíchání obou roztoků ionty Na+ a NO3- nic nedělají. Naproti tomu ionty H3O+ a HCO3- spolu okamžitě reagují. Při dostatečně vysoké koncentraci H3O+ všechny ionty HCO3- zreagují a vzniklý CO2 z roztoku většinou odejde. Mezní pH je okolo pH 5. V roztoku tedy nakonec při stechiometrickém poměru látkových množství zůstanou jen ionty Na+ a NO3-, což dobře vystihuje naše původní rovnice. K podrobnějšímu studiu celého pochodu bys se dostala v acidimetrii v acidimetrických metodách stanovení uhličitanů.
aA + bB = cC + dD (malá písmena jsou stechiometrické koeficienty a velká látky), pak platí vztah
n(A)/a = n(B)/b = n(C)/c = n(D)/d = konst. ( rozsah reakce). Rozsah reakce určuje ten z reaktantů, pro který je jeho člen nejmenší, ostatní reaktanty jsou v nadbytku. V poměru, stejném jako nejmenší hodnota z reaktantů, vzniknou i produkty. Vztah je dost užitečný, máme li na příklad zadáno požadované množství některého produktu a máme vypočítat potřebná množství reaktantů.