R1XCKjaODLc3n

The neutralization reaction part 1

Laboratory equipment
Source: domena publiczna.

Link to the lesson

Before you start you should know
  • that there are water‑soluble hydroxides (e.g. NaOH, KOH) and poor and hardly soluble in water (e.g. Mg(OH)Indeks dolny 2, Al(OH)Indeks dolny 3);

  • that hydroxides dissociate in water into metal cations and hydroxide anions;

  • that hydroxide solutions are alkaline,

  • that the acids dissociate in water into hydronium cations and anions of the acid residue;

  • that the reaction of acidic solutions is acidic.

You will learn
  • to show in molecular and ionic form (complete and net) the equation of the reaction between hydrochloric acid and sodium hydroxide taking place in an aqueous solution;

  • to explain what neutralization reaction is;

  • to indicate substances that undergo neutralization.

RAEcfg8b0gscF
Nagranie dźwiękowe abstraktu

Can hydroxides react with acids?

Task 1

Before watching the video ‘Experiment: Sodium hydroxide + Hydrochloric Acid’, think about the reaction you will observe. Formulate a research question and hypotheses, and then also observations and conclusions.

R1PYgnHvXxkt0
Analysis of the experiment: „Experiment: sodium hydroxide + hydrochloric acid”. Research question (Uzupełnij). Hypothesis (Uzupełnij). Observations (Uzupełnij). Conclusions (Uzupełnij).
Romd5jc3JLrvc
Film prezentuje doświadczenie chemiczne. Czy wodorotlenek sodu reaguje w roztworze wodnym z kwasem solnym? Hipoteza numer jeden: Wodorotlenek sodu reaguje w roztworze wodnym z kwasem solnym. Hipoteza numer dwa: Wodorotlenek sodu nie reaguje w roztworze wodnym z kwasem solnym. Co będzie potrzebne do przeprowadzenia doświadczenia: kolba stożkowa, pipety, rozcieńczony roztwór wodorotlenku sodu, rozcieńczony kwas solny, bagietka, wskaźnik kwasowo‑zasadowy: fenoloftaleina. Instrukcja: Do kolby stożkowej wlej kilkadziesiąt centymetrów sześciennych roztworu wodorotlenku sodu. Dodaj kilka kropli roztworu fenoloftaleiny. Do roztworu wodorotlenku dodawaj kroplami, za pomocą pipety, kwas solny. Stale mieszaj zawartość kolby stożkowej. Nie dodawaj zbyt dużo kropli kwasu solnego. Przenieś roztwór do parownicy. Ogrzewaj delikatnie parownicę i odparuj jej zawartość do sucha. Porównaj pozostałość w parownicy ze stałym wodorotlenkiem sodu. Dodaj wodę do osadu, a następnie zbadaj odczyn powstałego roztworu za pomocą fenoloftaleiny.
Reaction of sodium hydroxide with hydrochloric acid
Experiment 1
Research problem

Does sodium hydroxide react in aqueous solution with hydrochloric acid?

Hypothesis

Select one of the presented hypotheses, and then test it.

Sodium hydroxide react in aqueous solution with hydrochloric acid.
Sodium hydroxide doesn’t react in aqueous solution with hydrochloric acid.

You will need
  • conical flasks,

  • pipettes,

  • diluted solution of sodium hydroxide,

  • diluted hydrochloric acid,

  • glass rod,

  • acid‑base indicator: phenolphthalein.

Instruction
  1. Put several dozen cm Indeks górny 3 of sodium hydroxide solution into the conical flask.

  2. Add a few drops of phenolphthalein.

  3. Add hydrochloric acid dropwise to the hydroxide solution with a pipette. Constantly stir the contents of the conical flask.

  4. Observe what is happening. End the experience when you see changes. Do not add too much drops of hydrochloric acid.

  5. Transfer the solution to the evaporating dish.

  6. Heat the evaporating dish slightly and evaporate its contents to dryness.

  7. Compare the residue in the dish with solid sodium hydroxide.

  8. Add water to the residue, and then testing the pH of the resulting solution using phenolphthalein.

Summary

Phenolphthalein in the sodium hydroxide solution turned to raspberry color. During the addition of hydrochloric acid, the solution was discolored after some time. After evaporating the water from the solution, a white solid substance was formed which did not resemble the substances used for the reaction. Phenolphthalein did not stain in the solution of this substance.
Sodium hydroxide reacted with hydrochloric acid. As a result of this reaction, a new substance was formed – sodium chloride. The reaction is described with the following equation:
NaOH + HCl → NaCl + HIndeks dolny 2O
sodium hydroxide + hydrochloric acid → sodium chloride + water

Sodium hydroxide reacts not only with hydrochloric acid, but also with other acids, e.g. sulfuric acid, nitric acid or phosphoric acid. All water‑soluble hydroxides behave in a similar manner.

How does the neutralization reaction?

The reaction between sodium hydroxide and hydrochloric acid can be represented by the equation:

HCl + NaOH → NaCl + HIndeks dolny 2O
hydrochloric acid + sodium hydroxide → sodium chloride + water

We know that water soluble hydroxides and acids in the aqueous solution undergo a dissociation process:

HCl + HIndeks dolny 2O → HIndeks dolny 3OIndeks górny + + ClIndeks górny -
(simplified: HCl H2OH+ + Cl-)

hydrochloric acid

NaOHH2ONa++OH-

sodium hydroxide

Therefore, ions take part in the reaction between these substances. So write down the equation with their use:

HIndeks dolny 3OIndeks górny + + ClIndeks górny - + NaIndeks górny + + OHIndeks górny - → ClIndeks górny - + NaIndeks górny + + 2HIndeks dolny 2O

Such a record of the course of the reaction is called complete ionic equationcomplete ionic equationcomplete ionic equation.

Note that during the reaction of sodium hydroxide with hydrochloric acid only two ions react: hydronium cation and hydroxide anion, which together form a water molecule. Let us omit the non‑reacting ions in the reaction equation:

R1VcZHixUghtR1
Explanation of the first record of equalization of reactions between sodium hydroxidine and hybrid hybridic acid, sainting in a water solution
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
RycipH3rFvDXl1
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

and write the equation that describes the proper processes occurring during a chemical reaction:

HIndeks dolny 3OIndeks górny + + OHIndeks górny - → 2HIndeks dolny 2O

This way of presenting the course of the chemical reaction – using only the ions involved in the reaction – is called net ionic equationnet ionic equationnet ionic equation.

As we remember, hydroxide anions are responsible for alkaline reaction, while hydrogen cations - for acid reaction. The pH of the solution formed after the reaction of sodium hydroxide with hydrochloric acid was neutral. That is why the reaction between the acid and the hydroxide was called the neutralization reactionneutralization reactionneutralization reaction. Sometimes it is referred to as a neutralization reaction. Its essence is based on combination of hydrogen cations with hydroxide anions and the formation of water molecules.

RIpRpMQyFvRzI
Exercise 1
Complete the sentence. In (Tu uzupełnij) solution, the hydroxides react with (Tu uzupełnij). The reaction of sodium hydroxide with hydrochloric acid generates (Tu uzupełnij) and water.
Rk7fnkcOPjvsb
Exercise 2
Polecenie: Complete the reaction equations. Dostępne opcje do wyboru: cztery, dwa ha dwa o, dwa o ha minus, dwa, cztery ha dwa o. Polecenie: Complete the reaction equations. (tu uzupełnij) ka plus dodać (tu uzupełnij) dodać dwa ha trzy o plus dodać es o cztery dwa minus strzałka w prawo dwa ka plus dodać es o cztery dwa minus dodać (tu uzupełnij)
R8MRZHIKXiKUK
Exercise 3
Polecenie: Complete the reaction equations. Dostępne opcje do wyboru: cztery, dwa ha dwa o, dwa o ha, dwa, cztery ha dwa o. Polecenie: Complete the reaction equations. (tu uzupełnij) ka plus dodać (tu uzupełnij) dodać dwa ha trzy o dodać es o cztery dwa minus strzałka w prawo dwa ka plus dodać es o cztery dwa minus dodać (tu uzupełnij)
R1Nas9PG5e11w
Exercise 4
Polecenie: Complete the reaction equations. Dostępne opcje do wyboru: dwa ha dwa o, ha dwa o, ce a o ha dwa razy wzięte, ce a o ha cztery razy wzięte. (tu uzupełnij) dodać dwa ha ce el strzałka w prawo ce a ce el dwa dodać (tu uzupełnij)
R11Rby1MQ84KE
Exercise 5
Polecenie: Complete the reaction equations. Dostępne opcje do wyboru: dwa ha trzy o plus, dwa ha, cztery ha dwa o, dwa ha dwa o. Reakcja: ce a dwa plus dodać dwa o ha minus dodać (tu uzupełnij) dodać dwa ce el minus strzałka w prawo ce a dwa plus dodać dwa ce el minus dodać (tu uzupełnij)

Summary

  • The reaction of sodium hydroxide with hydrochloric acid generates sodium chloride.

  • The transformation involving the reaction of hydroxide anions with hydrogen cations, resulting in neutral water molecules, is called the neutralization reaction.

  • In aqueous solution, the hydroxides react with acids.

R18Tcfx8PL0qw1
Grafika przedstawiająca tablicę szkolną, na której znajdują się zdania do dokończenia. Finish selected sentences. 1 It was easy for me (uzupełnij). 2 It was difficult for me (uzupełnij). 3 Today I learned (uzupełnij). 4 I understood that (uzupełnij). 5 It surprised me (uzupełnij). 6. Today I found out (uzupełnij). 7. I was interested in (uzupełnij). 8. I still have to repeat (uzupełnij).
Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Homework
Task 2.1

Explain why there is no sodium hydroxide in the antacid composition in the stomach. For suggestions, search for example in the safety data sheet of this substance.

Key words

acid, base, neutralization reaction, full ionic record, shortened ionic record

R1UYVQcCrmhtN
Exercise 6
Match the pairs: English words with Polish definition. complete ionic equation Możliwe odpowiedzi: 1. zapis przedstawiający przebieg reakcji w roztworze wodnym; przedstawia rozpuszczalne w wodzie substraty i produkty jako jony (zgodnie z ich dysocjacją), 2. równanie reakcji przebiegającej w roztworze wodnym; przedstawia substancje i jony faktycznie biorące udział w reakcji, 3. reakcja między kwasem a wodorotlenkiem, która polega na reakcji kationów wodoru z anionami wodorotlenkowymi z utworzeniem cząsteczek wody neutralization reaction Możliwe odpowiedzi: 1. zapis przedstawiający przebieg reakcji w roztworze wodnym; przedstawia rozpuszczalne w wodzie substraty i produkty jako jony (zgodnie z ich dysocjacją), 2. równanie reakcji przebiegającej w roztworze wodnym; przedstawia substancje i jony faktycznie biorące udział w reakcji, 3. reakcja między kwasem a wodorotlenkiem, która polega na reakcji kationów wodoru z anionami wodorotlenkowymi z utworzeniem cząsteczek wody net ionic equation Możliwe odpowiedzi: 1. zapis przedstawiający przebieg reakcji w roztworze wodnym; przedstawia rozpuszczalne w wodzie substraty i produkty jako jony (zgodnie z ich dysocjacją), 2. równanie reakcji przebiegającej w roztworze wodnym; przedstawia substancje i jony faktycznie biorące udział w reakcji, 3. reakcja między kwasem a wodorotlenkiem, która polega na reakcji kationów wodoru z anionami wodorotlenkowymi z utworzeniem cząsteczek wody

Glossary

complete ionic equation
complete ionic equation
RYm4dbBBOpTLf
Nagranie słówka: complete ionic equation

pełny zapis jonowy – zapis przedstawiający przebieg reakcji w roztworze wodnym; przedstawia rozpuszczalne w wodzie substraty i produkty jako jony (zgodnie z ich dysocjacją)

neutralization reaction
neutralization reaction
R1ObABhYgnnrv
Nagranie słówka: neutralization reaction

reakcja zobojętniania – reakcja między kwasem a wodorotlenkiem, która polega na reakcji kationów wodoru z anionami wodorotlenkowymi z utworzeniem cząsteczek wody

net ionic equation
net ionic equation
RghkiMPowlMKq
Nagranie słówka: net ionic equation

skrócony zapis jonowy – równanie reakcji przebiegającej w roztworze wodnym; przedstawia substancje i jony faktycznie biorące udział w reakcji