Neutralisation ist der Prozess, bei dem sich eine Säure und eine Base zu Wasser und einem Salz verbinden. Dies geschieht, weil sich einige Chemikalien aufgrund der Reaktivitätsreihe gegenseitig verdrängen. Bei der Reaktion von Salzsäure und Natriumhydroxid beispielsweise verdrängt das Natrium den Wasserstoff und verbindet sich mit dem Chloridion in der Säure. Dabei entsteht Natriumchlorid, allgemein als Kochsalz bekannt. Die übrig gebliebenen Wasserstoff- und Sauerstoffionen bilden Wasser und entfernen so die sauren und basischen Eigenschaften, die sie zuvor hatten.
Einige chemische Verbindungen können als Säuren oder Basen klassifiziert werden. Dies wird durch ihre Position auf der pH-Skala gemessen, wobei 1 eine starke Säure und 14 eine starke Base ist. Übliche Säuren sind Verbindungen wie Salzsäure, Kohlensäure und Salpetersäure. Einige übliche Basen sind Verbindungen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniak. Säuren sind häufig in Lebensmittelzutaten wie Zitronen, Essig und Grapefruits enthalten.
Der grundlegende Vorgang der Neutralisation kann verstanden werden, wenn man sich Säuren und Basen als Gegensätze vorstellt. Wenn eine Säure mit einem pH-Wert von 1 mit einer Base mit einem pH-Wert von 14 reagiert, ist das logische Produkt etwas mit einem pH-Wert in der Mitte dieser beiden Zahlen, z. B. 7. Dies ist der neutrale Punkt auf der pH-Skala . Technisch wird diese Reaktion als Doppelverdrängungsreaktion bezeichnet. Der spezifische Grund für diese Neutralisation hängt mit der Reaktivitätsreihe zusammen.
Verschiedene Chemikalien können unterschiedliche Reaktivitätsgrade aufweisen, was durch die Reaktivitätsreihe dargestellt wird. Im Wesentlichen ist jedes Element weiter oben in der Reaktivitätsreihe reaktiver als jede Chemikalie weiter unten in der Reihe. Dies bedeutet, dass, wenn sie zusammen in eine Lösung gegeben werden, das reaktivere Element in der Lage ist, den Platz des weniger reaktiven Elements zu stehlen, in einem Prozess, der als Verdrängung bezeichnet wird. Diese Verschiebung ist wichtig für den Neutralisationsprozess.
Eine übliche Neutralisationsreaktion ist, wenn Salzsäure mit Natriumhydroxid reagiert, um Natriumchlorid und Wasser zu bilden. Das Natrium, ein sehr reaktives Metall, verdrängt den Wasserstoff in der Salzsäure und geht mit dem Chlor eine Verbindung zu Salz ein. Es bleiben zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom übrig, die sich dann zu Wasser verbinden. Die sauren und basischen Eigenschaften von Wasserstoff und Hydroxid werden durch die Veränderung der Chemikalien, an die sie gebunden sind, neutralisiert.
Jede Neutralisationsreaktion zwischen einer starken Säure und einer Base erzeugt auf diese Weise Wasser und Salz. Wasser ist immer ein Produkt, denn Wasserstoff ist immer Bestandteil einer Säure und Sauerstoff ist meist Bestandteil der Base. Je nach den verschiedenen Chemikalien in der Reaktion werden unterschiedliche Salze gebildet. Salze sind alle ionischen Verbindungen mit einem anderen positiven Ion als Wasserstoff und einem anderen negativen Ion als Hydroxid. Wenn nicht gleich starke Säuren und Basen verwendet werden, kann eine Neutralisationsreaktion manchmal ein leicht saures oder basisches Produkt bilden.