As reações de neutralização ocorrem quando você combina duas substâncias extremamente reativas com o objetivo de torná-las inativas ou neutras. Por exemplo, combinar um ácido e uma base produz água. As reações de neutralização emitem energia, que é conhecida como calor de neutralização. O calor molar de neutralização é a quantidade de calor que cada mol de base adicionado ao ácido (ou vice-versa) causa a liberação da reação. (Uma toupeira é uma unidade que os químicos usam para representar um grande número de moléculas.) Depois de determinar a mudança de temperatura que ocorre, o resto é simples.
Pese seu ácido em uma balança eletrônica. Coloque um copo vazio na balança e aperte o botão Tara para anular o peso do copo, depois despeje o ácido no copo e coloque-o na balança. Registre a massa do seu ácido.
Calcule a mudança de temperatura que ocorre durante a reação usando um calorímetro, um equipamento que mede a temperatura e mantém o reagente. Adicione sua base ao calorímetro e coloque o ácido (em seu copo) abaixo da boca do calorímetro. Insira o termômetro do calorímetro no ácido e leia a temperatura inicial. Adicione a quantidade de base que sua reação especifica ao ácido e, em seguida, leia o calorímetro para determinar a mudança na temperatura.
Calcule o calor de neutralização usando a fórmula Q = mcΔT, onde "Q" é o calor de neutralização, "m" é a massa de seu ácido, "c" é o capacidade de calor específico para soluções aquosas, 4,1814 Joules (gramas x ° C), e "ΔT" é a mudança na temperatura que você mediu usando seu calorímetro. Por exemplo, se você começar com 34,5 gramas de ácido clorídrico a 26 ° C e sua temperatura aumentar para 29,1 ° C quando você adicionar sódio hidróxido a ele, calcule o calor de neutralização da seguinte forma: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Joules.
Calcule o número de moles de base que você adiciona para determinar o calor molar de neutralização, expresso usando a equação ΔH = Q ÷ n, onde "n" é o número de moles. Por exemplo, suponha que você adicione 25 mL de NaOH 1,0 M ao HCl para produzir um calor de neutralização de 447,78 Joules. (Lembre-se de que 1,0 M significa um mol por litro.) Como você adicionou 25 mL (25/1000 ou 0,025 L) de NaOH, determine os moles da seguinte forma: 1,0 mol / L x 0,025 L = 0,025 mol. Neste exemplo, seu calor molar de neutralização, ΔH, é 447,48 Joules por 0,025 moles de NaOH adicionado - 447,48 / 0,025, ou 17.900 Joules por mol.