Neutralisationsreaktionen treten auf, wenn Sie zwei extrem reaktive Substanzen miteinander kombinieren, um sie inaktiv oder neutral zu machen. Wenn man beispielsweise eine Säure und eine Base miteinander kombiniert, entsteht Wasser. Neutralisationsreaktionen geben Energie ab, die als Neutralisationswärme bekannt ist. Die molare Neutralisationswärme ist die Wärmemenge, die jedes Mol Base, das der Säure zugesetzt wird (oder umgekehrt), die Reaktion bewirkt. (Ein Mol ist eine Einheit, die Chemiker verwenden, um eine große Anzahl von Molekülen darzustellen.) Sobald Sie die auftretende Temperaturänderung bestimmt haben, ist der Rest einfach.
Wiegen Sie Ihre Säure auf einer elektronischen Waage. Stellen Sie ein leeres Becherglas auf die Waage und drücken Sie die Tara-Taste, um das Gewicht des Becherglases zu löschen, gießen Sie dann Ihre Säure in das Becherglas und stellen Sie es auf die Waage. Notieren Sie die Masse Ihrer Säure.
Berechnen Sie die Temperaturänderung, die während der Reaktion auftritt, mit einem Kalorimeter, einem Gerät, das sowohl die Temperatur misst als auch den Reaktanten hält. Gib deine Base in das Kalorimeter und platziere deine Säure (in ihrem Becher) unter dem Mund des Kalorimeters. Stecken Sie das Thermometer des Kalorimeters in die Säure und lesen Sie die Anfangstemperatur ab. Gib die Basenmenge, die deine Reaktion vorgibt, zu deiner Säure hinzu und lese dann dein Kalorimeter ab, um die Temperaturänderung zu bestimmen.
Berechnen Sie die Neutralisationswärme mit der Formel Q = mcΔT, wobei "Q" die Neutralisationswärme, "m" die Masse Ihrer Säure ist, "c" die spezifische Wärmekapazität für wässrige Lösungen, 4,1814 Joule (Gramm x °C) und "ΔT" ist die Temperaturänderung, die Sie mit Ihrem. gemessen haben Kalorimeter. Wenn Sie beispielsweise mit 34,5 Gramm Salzsäure bei 26 °C beginnen und deren Temperatur auf 29,1 °C ansteigt, wenn Sie Natrium hinzufügen Hydroxid dazu berechnen Sie die Neutralisationswärme wie folgt: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x °C) x 3,1 °C) = 447,48 Joule.
Berechnen Sie die Anzahl der Mole der Base, die Sie hinzufügen, um die molare Neutralisationswärme zu bestimmen, ausgedrückt mit der Gleichung ΔH = Q ÷ n, wobei "n" die Anzahl der Mole ist. Angenommen, Sie fügen Ihrer HCl 25 ml 1,0 M NaOH hinzu, um eine Neutralisationswärme von 447,78 Joule zu erzeugen. (Denken Sie daran, dass 1,0 M ein Mol pro Liter bedeutet.) Da Sie 25 ml (25/1000 oder 0,025 l) NaOH hinzugefügt haben, bestimmen Sie die Mole wie folgt: 1,0 mol/l x 0,025 l = 0,025 mol. In diesem Beispiel beträgt Ihre molare Neutralisationswärme ΔH 447,48 Joule pro 0,025 Mol hinzugefügter NaOH – 447,48/0,025 oder 17.900 Joule pro Mol.