Syror och baser: Hur balanserar jag stora reaktions formler?
Jag har en uppgift där man ska balansera en reaktionsformel mellan en egen utvald syra och en bas. Jag har valt citron syra och bikarbonat.
Reaktionsformel ser ut så här: (H3O+ (aq) + C6H5O7- (aq)) + (H2CO3- (aq) + (OH-) + (Na+)) ⇏ Na2CO3 (aq) + H2O (l) + CO2 (g).
Jag kommer fram till: (H3O+ + C6H5O7- ) + (H2CO3- + (OH-) + (2 Na+)) ⇒ Na2CO3 + 11 H2O + 6 CO2
Sen tar det stop. Jag vet att den inte är balanserad för att jag har för lite syra atomer. Men jag vet inte vilket/vilka ämne jag ska öka för det balanserat. När jag försöker balanserad får jag förmycket av an annan atom som gör att jag behöver öka syret ännu mer, så hamnar jag i en ond cirkel. (Jag har försökt öka OH och C6H5O7, jag har en känsla att det är något man ska göra med OH eller H2CO3 och Na). Vill förstå hur man gör för att balansera stora reaktionsformler i generellt då min kemi bok bara tar upp kortare och (min åsikt) enklare formler.
Välkommen till Pluggakuten!
En syra som protolyseras ser alltid ut som HA+H2O <=> H3O+ + A-. En tvåatomig syra kan protolyseras i två steg, en treprotonig syra i tre steg. Citronsyra är en treprotonig syra.
En bas som protolyeras ser alltid ut som B + H2O <=> OH-+BH+. Vissa baser, t ex karbonatjon, kan protolyseras flera steg. (Dessutom kan kolsyra sönderfalla till koldioxid och vatten.)
En stark syra är en syra som protolyseras till 100 %. En svag syra är en syra som bara protolyseras delvis.
En stark bas är en bas som protolyseras till 100 %. En svag bas är en bas som bara protolyseras delvis.
Om man låter en stark syra reagera med en stark bas blir lösningen vid ekvivalenspunkten neutral.
Om man låter en stark syra reagera med en svag bas blir lösningen vid ekvivalenspunkten sur.
Om man låter en svag syra reagera med en stark bas blir lösningen vid ekvivalenspunkten basisk.
Om man låter en svag syra reagera med en svag bas kan lösningen vid ekvivalenspunkten bli sur, neutral eller basisk beroende på vilka ämnen det är. Det innebär bl a att man undviker att titrera en svag syra med en svag bas (eller tvärtom), eftersom det blir så otydliga och svåravläsliga svar. Jag kan inte säga på rak arm om den lösning som bildas om man neutraliserar citronsyra med karbonatjoner blir sur, neutral eller basisk. Antingen skulle jag behäva tillbringa en timme eller så med att repetera Gran-diagram för att kunna beräkna det, eller också skulle jag behöva använda ett datorprogram avsett för jämviktsberäkningar.
Du gör det svårt i onödan genom att välja en treprotonig svag syra och en bas som hör ihop med en tvåprotonig svag syra.
Om du absolut vill använda de ämnena rekommenderar jag att du kallar citronsyran för H3Ci och karbonatjonen B2- innan du försöker balansera reaktionen. Du kan räkna med att (den trevärda) citratjonen inte sönderfaller, men karbonatjonen kommer att bli till koldioxid och vatten, som du har skrivit.
Behöver du mer hjälp, så visa hur långt du har kommit och fråga igen!
Jag tror jag har nu löst problemet. Jag byte ut bikarbonat mot en stark bas, propplösare alltså natriumhydroxid:
NaOH + H2O → NaOH2+ (aq) + OH- (aq)
Då fick jag reaktions formel:
(C6H5O73- (aq) + H3O+ (aq) + (3 NaOH2+ + OH-) ⇒ Na3C6H5O7 + 2 H2O
Jag såg att jag också hade gjort fel med citron syran formel, men nu borde den vara korrekt. Jag tror att rektions formel är rätt. Har jag mistat något?
Dina reaktionsformler är inte rätt. När NaOH löses upp i vatten så är det ett salt som löses upp. Vattnet deltar inte i reaktionen. Det bildasfria hydroxidjoner, d v s lösningen blir basisk. Det finns inte heller något som betecknas NaOH2+.
Du borde skriva tre reaktionsformler för syrans reaktion med vatten, en för varje protolyssteg. Du borde också skriva tre reaktionsformler för neutralisationen av syran, en för varje protolyssteg, och inte ha med några åskådarjoner. Om du vill kan du komplettera det med en summaformel inklusive motjoner. Det är hydroxidjoner som reagerar med syran i varje steg.
