Przeczytaj
Zapoznaj się z poniższymi przykładami reakcji zobojętnianiareakcji zobojętniania. Zwróć uwagę na nazwy związków oraz pojęć chemicznych. Następnie rozwiąż ćwiczenia zamieszczone pod tekstem.
Rolnictwo
Dla większości gatunków roślin optymalne wartości pHpH mieszczą się w zakresie 5‑7. Niektóre rośliny, takie jak dynia lub seler korzeniowy, nie tolerują kwaśnych gleb. Z tego powodu są one nawożone tlenkiem wapnia (tzw. wapno palone) lub wodorotlenkiem wapnia (tzw. wapno gaszone), które neutralizują kwaśny odczyn gleby.
Jeśli gleba ma odczyn zasadowy, dodaje się do niej materię organiczną, która uwalnia kwasy, a te z kolei neutralizują zasadowy odczyn gleby.
Oczyszczanie ścieków
Przemysł galwaniczny polega na wytwarzaniu powłok ochronnych na różnych materiałach. Jednak generuje on ścieki, zawierające oprócz związków metali/jonów metali również kwasy (np. kwas siarkowy(VI)), które mogą być zobojętnione za pomocą węglanu wapnia ().
Energetyka
Do produkcji energii elektrycznej elektrownie stosują paliwa kopalne, np. węgiel kamienny. Podczas ich spalania generowane są zanieczyszczenia, zawierające między innymi tlenek siarki(IV) . Jego zobojętnianie następuje przy użyciu specjalnych do odsiarczania instalacji, które zawierają m.in. wodorotlenek wapnia (tzw. wapno gaszone) lub tlenek wapnia (tzw. wapno palone).
Tlenek siarki(IV) wraz z parą wodną reaguje z wodorotlenkiem wapnia, dzięki czemu następuje neutralizacja szkodliwych gazów. Proces neutralizacji zachodzi w dwóch etapach:
Przemysł tworzyw sztucznych
Jednym z ciekawszych zastosowań reakcji zobojętniania jest jej użycie w przemyśle tworzyw sztucznych. Podczas produkcji lateksu (czyli koloidalnego roztworu kauczuku naturalnego), na jego powierzchni wytwarzany jest kwas 2‑hydroksypropanowy (tzw. kwas mlekowy). To sprawia, że otrzymanie gotowego produktu jest utrudnione. W związku z tym stosuje się wodny roztwór amoniaku, który neutralizuje kwas mlekowy. Reakcja pomiędzy wodnym roztworem amoniaku a cząsteczkami kwasu 2‑hydroksypropanowego (kwasu mlekowego) zachodzi zgodnie z poniższym równaniem:
Medycyna
Sok żołądkowy składa się z enzymów trawiennych, kwasu solnego () i innych substancji, ważnych dla wchłaniania składników odżywczych. Dziennie organizm produkuje około trzech do czterech litrów soku żołądkowego.
Zdarza się jednak, że organizm wytwarza zbyt duże ilości soku żołądkowego. Z tego względu istnieje konieczność stosowania doustnych preparatów, które zobojętniają nadmiar kwasu. Do takich środków zalicza się związki nieorganiczne: wodorotlenki (np. oraz ), tlenki (np. ), sole słabych kwasów i mocnych zasad (np. ) oraz wodorosole (np. ). Związki te są składnikami leków dostępnych w aptekach, a te podawane doustnie w postaci roztworów, tabletek lub zawiesin reagują z kwasem solnym i powodują jego neutralizację.
Przykładem substancji czynnej wchodzącej w skład preparatów zobojętniających kwas solny w żołądku jest wodorowęglan sodu.
Na postawie informacji zawartych w lekcji wykonaj mapę myśli, w której przedstawisz zastosowania reakcji zobojętniania oraz najważniejsze pojęcia związane z tym procesem.
Przeprowadź debatę na forum klasy, podczas której omówisz wady i zalety stosowania reakcji zobojętniania w różnych gałęziach przemysłu. Do wykonania tego zadania skorzystaj również z innych źródeł informacji.
Słownik
reakcja chemiczna zachodząca najczęściej między kwasem a zasadą, w wyniku której powstaje sól i woda (choć nie zawsze); lub reakcja między solą i kwasem lub zasadą, dwoma kwasami, dwiema zasadami, a nawet dwiema solami, która prowadzi do neutralizacji środowiska reakcji
(łac. dissociatio „rozdzielenie”) samorzutny proces rozpadu cząsteczek elektrolitów (kwasów, zasad, soli) w roztworach na dodatnio i ujemnie naładowane cząstki, tj. jony, pod wpływem działania rozpuszczalnika
(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) elektrolit zdysocjowany praktycznie w 100%; cechuje go duża wartość stałej dysocjacji
wykładnik stężenia jonów hydroniowych, ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów hydroniowych:
Bibliografia
Encyklopedia PWN
Fizjologia roślin, pod red. Jana Kopcewicza i Stanisława Lewaka, Warszawa 2012.
Gorczyca M., Zejc A., Chemia leków. Podręcznik dla studentów farmacji i farmaceutów, Warszawa 2019.
Lipiec T., Szmal Z., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1980.
Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. T. 2. Chemiczne metody analizy ilościowej, Warszawa 2011, wyd. 10.