Peneutralan (neutralisation) menyingkirkan ion hidrogen dengan menindak balaskannya, dan pencairan (dilution) hanya menyebarkannya dalam lebih banyak air. Dalam peneutralan, jumlah H⁺ dalam mol berkurang. Dalam pencairan, jumlahnya kekal dan hanya kepekatan berubah. Perbezaan ini menentukan nombor mana yang boleh anda gunakan dalam pengiraan.
Pelajaran ini membina di atas mengaitkan keasidan dengan zarah dan tergolong dalam asid, bes dan garam.
Bagaimanakah kedua-dua perubahan berbeza?
| Peneutralan | Pencairan | |
|---|---|---|
| Bahan yang ditambah | Bes atau alkali | Air |
| Jumlah H⁺ (mol) | Berkurang | Tidak berubah |
| Kepekatan H⁺ | Berkurang | Berkurang |
| pH | Naik, boleh sampai 7 atau melebihi | Naik ke arah 7, tidak pernah sampai |
| Bahan baharu terbentuk | Garam dan air | Tiada |
Bagi asid dan alkali, persamaan ionnya ialah H⁺(ak) + OH⁻(ak) → H₂O(c). Bagi asid hidroklorik dan natrium hidroksida, persamaan penuhnya ialah HCl + NaOH → NaCl + H₂O.
Formula utama untuk kedua-duanya
jumlah (mol) = kepekatan (mol/dm³) × isi padu (dm³)
Tukar cm³ kepada dm³ dengan membahagi 1000. Semasa pencairan, jumlah tidak berubah, jadi anda boleh mencari kepekatan baharu daripada isi padu baharu.
Contoh berlangkah
Mulakan dengan 25.0 cm³ asid hidroklorik, 0.100 mol/dm³. Nombor direka untuk pengajaran.
Bahagian A: cairkan sehingga jumlah 250 cm³.
Langkah 1: jumlah HCl = 0.0250 × 0.100 = 0.00250 mol.
Langkah 2: jumlah tidak berubah, dan isi padu baharu ialah 250 cm³ = 0.250 dm³.
Langkah 3: kepekatan baharu = 0.00250 ÷ 0.250 = 0.0100 mol/dm³.
Bagi asid kuat, pH bergerak dari 1 kepada 2. Larutan masih berasid.
Bahagian B: neutralkan 25.0 cm³ asal dengan natrium hidroksida, 0.100 mol/dm³.
Langkah 1: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Nisbahnya 1:1, jadi 0.00250 mol NaOH diperlukan.
Langkah 2: isi padu NaOH = 0.00250 ÷ 0.100 = 0.0250 dm³ = 25.0 cm³.
Semakan: 25.0 cm³ × 0.100 mol/dm³ = 0.00250 mol, sama dengan jumlah asid.
Bahagian C: neutralkan larutan yang telah dicairkan. Jumlah asidnya masih 0.00250 mol, jadi ia masih memerlukan 25.0 cm³ natrium hidroksida yang sama. Pencairan tidak mengubah jumlah asid, maka ia tidak mengubah jumlah alkali yang diperlukan.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Selepas dicairkan kepada 250 cm³, asid hanya memerlukan sepersepuluh alkali, kerana ia sepuluh kali lebih lemah.”
Pelajar menggunakan kepekatan dan bukan jumlah.
Pembetulannya ialah peneutralan memerlukan mol yang sama alkali seperti asid (untuk tindak balas 1:1), dan pencairan membiarkan mol tidak berubah. Isi padu yang lebih besar hanya menampung mol itu pada kepekatan yang lebih rendah. Sentiasa tukar kepada mol sebelum membandingkan.
Kesilapan kedua ialah mengatakan bahawa mencairkan asid “meneutralkannya”. Hanya bes yang boleh berbuat demikian.
Semak kendiri
1. 50.0 cm³ HCl 0.200 mol/dm³ dicairkan dengan air kepada 200 cm³. Cari kepekatan baharu.
Lihat jawapan
Jumlah = 0.0500 × 0.200 = 0.0100 mol. Kepekatan baharu = 0.0100 ÷ 0.200 = 0.0500 mol/dm³.
2. Asid kuat mempunyai pH 2. Ia dicairkan 100 kali ganda mengikut isi padu. Apakah pH baharu dalam model ringkas?
Lihat jawapan
Pencairan 100 kali ganda menurunkan kepekatan H⁺ dengan faktor 100, yang menaikkan pH sebanyak 2. pH baharu ialah 4, dan larutan masih berasid.
3. Cari isi padu NaOH 0.100 mol/dm³ yang diperlukan untuk meneutralkan 20.0 cm³ HCl 0.0500 mol/dm³.
Lihat jawapan
Jumlah HCl = 0.0200 × 0.0500 = 0.00100 mol. Nisbahnya 1:1, jadi NaOH = 0.00100 mol. Isi padu = 0.00100 ÷ 0.100 = 0.0100 dm³ = 10.0 cm³.
Ke mana pelajaran ini menuju
Apabila anda dapat membezakan kedua-dua perubahan, lihat bagaimana hasil peneutralan disediakan dalam memilih prinsip penyediaan garam. Guru mol dan nisbah persamaan membantu dengan jumlah, dan pelatih penaakulan imbangan persamaan menyemak persamaan. Kemudian uji diri dengan set latihan.
Jika anda keliru antara mol dan kepekatan apabila soalan diubah, guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh memberi soalan berpasangan dan menyemak setiap langkah anda.