Tartalom
A semlegesítési reakciók akkor fordulnak elő, ha két rendkívül reakcióképes anyagot kombinálnak azzal a céllal, hogy inaktivitássá vagy semlegesé váljanak. Például egy sav és egy bázis kombinációjával víz képződik. A semlegesítési reakciók energiát bocsátanak ki, amelyet a semlegesítés hőjének hívnak. A semlegesítés moláris hője az a hőmennyiség, amelyet minden savhoz hozzáadott bázis mol (vagy fordítva) okoz a reakció kibocsátását. (Az anyajegy egy egység, amelyet a vegyészek nagy számú molekula ábrázolására használnak.) Ha meghatározza a hőmérsékleti változást, a többi egyszerű.
Mérje meg savját elektronikus mérlegen. Helyezzen egy üres főzőpoharat a mérlegre, és nyomja meg a Tára gombot, hogy megszüntesse a főzőpohár súlyát, majd öntse a savat a főzőpohárba, és helyezze az egyensúlyba. Jegyezze fel savjának tömegét.
Számítsuk ki a hőmérséklet hőmérsékleten bekövetkező változását a reakció során egy kaloriméter segítségével, amely olyan berendezés, amely egyszerre méri a hőmérsékletet és tartja a reagenst. Adja hozzá a bázist a kaloriméterhez, és tegye a savját (a főzőpohárába) a kaloriméter szája alá. Helyezze be a kaloriméter hőmérőt a savba, és olvassa le a kezdeti hőmérsékletet. Adja hozzá a reakcióban megadott bázismennyiséget a savhoz, majd olvassa le a kalorimétert a hőmérsékletváltozás meghatározásához.
Számítsa ki a semlegesítés hőjét a Q = mcΔT fomulával, ahol "Q" a semlegesítés hője, "m" a sav tömege, "c" a vizes oldatok fajlagos hőkapacitása, 4,1814 Joule (gramm x ° C), és "ΔT" a hőmérséklet változása, amelyet a kaloriméterrel mért. Például, ha 34,5 g sósavval indul 26 ° C-on, és annak hőmérséklete 29,1 ° C-ra növekszik, amikor nátrium-hidroxidot ad hozzá, akkor a következőképpen számolja ki a semlegesítési hőt: Q = mcΔT = (34,5 gx 4,1814 J) ÷ ((gx ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Joule.
Számítsa ki a hozzáadott bázis mólarányát a semlegesítés moláris hőjének meghatározásához ΔH = Q ÷ n egyenlettel kifejezve, ahol "n" a mól szám. Tegyük fel például, hogy 25 ml 1,0 M nátrium-hidroxid-oldatot adagol a sósavhoz, hogy 447,78 júle semlegesítési hőt nyerjen. (Ne feledje, hogy 1,0 M azt jelenti, hogy egy mol / liter.) Mivel 25 ml (25/1000, vagy .025 L) NaOH-t adtunk hozzá, meghatározzuk a mólokat a következők szerint: 1,0 mol / L x 0,25 L = 0,25 mol. Ebben a példában a moláris semlegesítési hő, ΔH, 447,48 Joule / 0,25 mol NaOH hozzáadva - 447,48 / 0,25, vagy 17 900 Joule / mol.