Come calcolare il calore molare di neutralizzazione

Le reazioni di neutralizzazione si verificano quando si combinano due sostanze estremamente reattive allo scopo di renderle inattive o neutre. Ad esempio, la combinazione di un acido e di una base produce acqua. Le reazioni di neutralizzazione emettono energia, nota come calore di neutralizzazione. Il calore molare di neutralizzazione è la quantità di calore che ogni mole di base aggiunta all'acido (o viceversa) provoca l'emissione della reazione. (Una talpa è un'unità che i chimici usano per rappresentare un gran numero di molecole.) Una volta determinato il cambiamento di temperatura che si verifica, il resto è semplice.

Pesa il tuo acido su una bilancia elettronica. Posiziona un bicchiere vuoto sulla bilancia e premi il pulsante Tara per annullare il peso del bicchiere, quindi versa l'acido nel bicchiere e posizionalo sulla bilancia. Registra la massa del tuo acido.

Calcolare la variazione di temperatura che si verifica durante la reazione utilizzando un calorimetro, un'apparecchiatura che misura la temperatura e trattiene il reagente. Aggiungi la tua base al calorimetro e metti l'acido (nel suo bicchiere) sotto la bocca del calorimetro. Inserire il termometro del calorimetro nell'acido e leggere la temperatura iniziale. Aggiungi la quantità di base specificata dalla tua reazione al tuo acido, quindi leggi il tuo calorimetro per determinare il cambiamento di temperatura.

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Calcola il calore di neutralizzazione usando la formula Q = mcΔT, dove "Q" è il calore di neutralizzazione, "m" è la massa del tuo acido, "c" è la capacità termica specifica per soluzioni acquose, 4,1814 Joule (grammi x °C) e "ΔT" è la variazione di temperatura misurata utilizzando il calorimetro. Ad esempio, se inizi con 34,5 grammi di acido cloridrico a 26°C e la sua temperatura sale a 29,1°C quando aggiungi sodio idrossido ad esso, calcolare il calore di neutralizzazione come segue: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x °C) x 3,1°C) = 447,48 Joule.

Calcola il numero di moli di base che aggiungi per determinare il calore molare di neutralizzazione, espresso usando l'equazione ΔH = Q ÷ n, dove "n" è il numero di moli. Ad esempio, supponiamo di aggiungere 25 ml di NaOH 1,0 M al tuo HCl per produrre un calore di neutralizzazione di 447,78 Joule. (Tieni presente che 1,0 M significa una mole per litro.) Poiché hai aggiunto 25 mL (25/1000 o 0,025 L) di NaOH, determina le moli come segue: 1,0 mol/L x 0,025 L = 0,025 mol. In questo esempio, il tuo calore molare di neutralizzazione, ΔH, è 447,48 Joule per 0,025 moli di NaOH aggiunti - 447,48/0,025 o 17.900 Joule per mole.

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