Reakcje neutralizacji występują, gdy połączysz ze sobą dwie skrajnie reaktywne substancje w celu uczynienia ich nieaktywnymi lub neutralnymi. Na przykład połączenie kwasu i zasady razem daje wodę. Reakcje neutralizacji wydzielają energię, która jest znana jako ciepło neutralizacji. Ciepło molowe zobojętniania to ilość ciepła, jaką każdy mol zasady dodany do kwasu (lub odwrotnie) powoduje reakcję. (Met jest jednostką używaną przez chemików do reprezentowania dużej liczby cząsteczek.) Po określeniu zachodzącej zmiany temperatury reszta jest prosta.
Zważ kwas na wadze elektronicznej. Umieść pustą zlewkę na wadze i naciśnij przycisk Tare, aby zmniejszyć wagę zlewki, a następnie wlej kwas do zlewki i umieść go na wadze. Zapisz masę swojego kwasu.
Oblicz zmianę temperatury zachodzącą podczas reakcji za pomocą kalorymetru, urządzenia, które zarówno mierzy temperaturę, jak i przechowuje reagent. Dodaj swoją bazę do kalorymetru i umieść kwas (w zlewce) poniżej ujścia kalorymetru. Włóż termometr kalorymetru do kwasu i odczytaj temperaturę początkową. Dodaj ilość zasady określoną przez twoją reakcję do kwasu, a następnie odczytaj kalorymetr, aby określić zmianę temperatury.
Oblicz ciepło neutralizacji, korzystając ze wzoru Q = mcΔT, gdzie „Q” to ciepło neutralizacji, „m” to masa twojego kwasu, „c” to ciepło właściwe dla roztworów wodnych, 4,1814 dżuli (gramów x °C), a „ΔT” to zmiana temperatury zmierzonej za pomocą kalorymetr. Na przykład, jeśli zaczniesz od 34,5 grama kwasu solnego w 26°C, a jego temperatura wzrośnie do 29,1°C po dodaniu sodu wodorotlenku do niego, oblicz ciepło zobojętniania w następujący sposób: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x °C) x 3,1°C) = 447,48 Dżule.
Oblicz liczbę moli zasady, którą dodajesz, aby określić ciepło molowe zobojętniania, wyrażone równaniem ΔH = Q ÷ n, gdzie „n” to liczba moli. Załóżmy na przykład, że dodajesz 25 ml 1,0 M NaOH do swojego HCl, aby wytworzyć ciepło neutralizacji 447,78 dżuli. (Pamiętaj, że 1,0 M oznacza jeden mol na litr.) Ponieważ dodano 25 ml (25/1000 lub 0,025 l) NaOH, określ mole w następujący sposób: 1,0 mol/l x 0,025 l = 0,025 mol. W tym przykładzie twoje molowe ciepło neutralizacji, ΔH, wynosi 447,48 dżuli na 0,025 mola dodanego NaOH — 447,48/0,025 lub 17 900 dżuli na mol.