Reacțiile de neutralizare apar atunci când combinați două substanțe extrem de reactive împreună pentru a le face inactive sau neutre. De exemplu, combinarea unui acid și a unei baze împreună produce apă. Reacțiile de neutralizare degajă energie, cunoscută sub numele de căldura neutralizării. Căldura molară de neutralizare este cantitatea de căldură pe care fiecare mol de bază adăugat acidului (sau invers) determină reacția să se degajeze. (O aluniță este o unitate utilizată de chimiști pentru a reprezenta un număr mare de molecule.) Odată ce determinați schimbarea de temperatură care are loc, restul este simplu.
Cântărește-ți acidul pe o balanță electronică. Așezați un pahar gol pe balanță și apăsați butonul Tare pentru a anula greutatea paharului, apoi turnați acidul în pahar și așezați-l pe balanță. Înregistrați masa acidului.
Calculați modificarea temperaturii care are loc în timpul reacției folosind un calorimetru, un echipament care măsoară temperatura și reține reactantul. Adăugați baza în calorimetru și plasați acidul (în paharul său) sub gura calorimetrului. Introduceți termometrul calorimetrului în acid și citiți temperatura inițială. Adăugați cantitatea de bază specificată de reacția dvs. la acid, apoi citiți calorimetrul pentru a determina schimbarea temperaturii.
Calculați căldura neutralizării folosind fomula Q = mcΔT, unde „Q” este căldura neutralizării, „m” este masa acidului dvs., „c” este capacitatea de căldură specifică pentru soluții apoase, 4,1814 Jouli (grame x ° C) și „ΔT” este modificarea temperaturii pe care ați măsurat-o folosind calorimetru. De exemplu, dacă începeți cu 34,5 grame de acid clorhidric la 26 ° C și temperatura acestuia crește la 29,1 ° C când adăugați sodiu hidroxid, calculați căldura de neutralizare după cum urmează: Q = mcΔT = (34,5 g x 4,1814 J) ÷ ((g x ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Jouli.
Calculați numărul de moli de bază pe care îl adăugați pentru a determina căldura molară de neutralizare, exprimată folosind ecuația ΔH = Q ÷ n, unde „n” este numărul de moli. De exemplu, să presupunem că adăugați 25 ml de NaOH 1,0 M la HCl pentru a produce o căldură de neutralizare de 447,78 Jouli. (Rețineți că 1,0 M înseamnă un mol pe litru.) Deoarece ați adăugat 25 mL (25/1000 sau 0,025 L) de NaOH, determinați moli după cum urmează: 1,0 mol / L x 0,025 L = 0,025 mol. În acest exemplu, căldura molară de neutralizare, ΔH, este de 447,48 Jouli per 0,025 moli de NaOH adăugați - 447,48 / 0,025 sau 17,900 Jouli per mol.