Реакции нейтрализации происходят, когда вы объединяете два чрезвычайно реактивных вещества вместе с целью сделать их неактивными или нейтральными. Например, объединение кислоты и основания вместе дает воду. Реакции нейтрализации выделяют энергию, известную как теплота нейтрализации. Молярная теплота нейтрализации - это количество тепла, которое каждый моль основания, добавляемого к кислоте (или наоборот), вызывает протекание реакции. (Моль - это единица измерения, которую химики используют для обозначения большого количества молекул.) Как только вы определите изменение температуры, остальное будет просто.
Взвесьте кислоту на электронных весах. Поместите пустой стакан на весы и нажмите кнопку тарирования, чтобы уменьшить вес стакана, затем налейте кислоту в стакан и поместите его на весы. Запишите массу кислоты.
Вычислите изменение температуры, которое происходит во время реакции, с помощью калориметра - устройства, которое одновременно измеряет температуру и удерживает реагент. Добавьте основание в калориметр и поместите кислоту (в его стакан) ниже рта калориметра. Вставьте термометр калориметра в кислоту и прочтите начальную температуру. Добавьте количество основания, указанное в реакции, к кислоте, затем снимите показания калориметра, чтобы определить изменение температуры.
Рассчитайте теплоту нейтрализации, используя формулу Q = mcΔT, где «Q» - теплота нейтрализации, «m» - масса вашей кислоты, «c» - это удельная теплоемкость для водных растворов, 4,1814 Дж (граммы x ° C), а «ΔT» - это изменение температуры, которое вы измерили с помощью калориметр. Например, если вы начнете с 34,5 г соляной кислоты при 26 ° C, а ее температура повысится до 29,1 ° C при добавлении натрия гидроксида к нему, рассчитайте теплоту нейтрализации следующим образом: Q = mcΔT = (34,5 г x 4,1814 Дж) ÷ ((г x ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Джоули.
Рассчитайте количество молей основания, которое вы добавляете, чтобы определить молярную теплоту нейтрализации, выраженную с помощью уравнения ΔH = Q ÷ n, где «n» - количество молей. Например, предположим, что вы добавляете 25 мл 1,0 М NaOH к HCl, чтобы получить теплоту нейтрализации 447,78 Дж. (Имейте в виду, что 1,0 M означает один моль на литр.) Поскольку вы добавили 25 мл (25/1000, или 0,025 л) NaOH, определите моль следующим образом: 1,0 моль / л x 0,025 л = 0,025 моль. В этом примере ваша молярная теплота нейтрализации, ΔH, составляет 447,48 Дж на 0,025 моль добавленного NaOH - 447,48 / 0,025, или 17 900 Дж на моль.