Reakcije neutralizacije javljaju se kada dvije izuzetno reaktivne tvari kombinirate zajedno u svrhu njihove neaktivnosti ili neutralnosti. Na primjer, kombiniranjem kiseline i baze zajedno nastaje voda. Reakcije neutralizacije daju energiju, koja je poznata kao toplina neutralizacije. Molarna toplina neutralizacije je količina topline koju svaki mol baze dodan kiselini (ili obrnuto) uzrokuje reakciju. (Mol je jedinica koju kemičari koriste za predstavljanje velikog broja molekula.) Jednom kada utvrdite promjenu temperature koja se događa, ostalo je jednostavno.
Izvažite kiselinu na elektroničkoj vagi. Stavite praznu čašu na vagu i pritisnite gumb Tare da biste poništili težinu čaše, a zatim ulijte kiselinu u čašu i stavite je na vagu. Zabilježite masu svoje kiseline.
Izračunajte promjenu temperature koja se događa tijekom reakcije pomoću kalorimetra, dijela opreme koji mjeri temperaturu i zadržava reaktant. Dodajte svoju bazu u kalorimetar i stavite kiselinu (u čašu) ispod usta kalorimetra. Umetnite termometar kalorimetra u kiselinu i očitajte početnu temperaturu. Količini baze koju odredite u reakciji dodajte kiselini, a zatim očitajte kalorimetar kako biste utvrdili promjenu temperature.
Izračunajte toplinu neutralizacije pomoću fomule Q = mcΔT, gdje je "Q" toplina neutralizacije, "m" je masa vaše kiseline, "c" je specifični toplinski kapacitet vodenih otopina, 4,1814 džula (grama x ° C), a "ΔT" je promjena temperature koju ste izmjerili kalorimetar. Na primjer, ako započnete s 34,5 grama solne kiseline na 26 ° C i njenom temperaturom povećavate na 29,1 ° C kad dodate natrij hidroksida, izračunajte toplinu neutralizacije na sljedeći način: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Joules.
Izračunajte broj molova baze koju dodate da biste odredili molarnu toplinu neutralizacije, izraženu pomoću jednadžbe ΔH = Q ÷ n, gdje je "n" broj molova. Na primjer, pretpostavimo da u HCl dodate 25 ml 1,0 M NaOH kako biste proizveli toplinu neutralizacije od 447,78 džula. (Imajte na umu da 1,0 M znači jedan mol po litri.) Budući da ste dodali 25 ml (25/1000 ili 0,025 L) NaOH, odredite molove na sljedeći način: 1,0 mol / L x 0,025 L = 0,025 mol. U ovom primjeru vaša molarna toplina neutralizacije, ΔH, iznosi 447,48 džula po dodanih 0,025 mola NaOH - 447,48 / .025 ili 17.900 džula po molu.