Περιεχόμενο
Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης εμφανίζονται όταν συνδυάζετε δύο εξαιρετικά δραστικές ουσίες μαζί για να τις καταστήσετε ανενεργές ή ουδέτερες. Για παράδειγμα, ο συνδυασμός ενός οξέος και μιας βάσης μαζί παράγει νερό. Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης παράγουν ενέργεια, η οποία είναι γνωστή ως η θερμότητα εξουδετέρωσης. Η γραμμομοριακή θερμότητα εξουδετέρωσης είναι η ποσότητα θερμότητας κάθε γραμμομόριο βάσης που προστίθεται στο οξύ (ή αντίστροφα) προκαλεί την εκτόνωση της αντίδρασης. (Ένα mole είναι μια μονάδα που οι χημικοί χρησιμοποιούν για να αντιπροσωπεύουν μεγάλο αριθμό μορίων.) Μόλις προσδιορίσετε τη μεταβολή της θερμοκρασίας που εμφανίζεται, τα υπόλοιπα είναι απλά.
Ζυγίστε το οξύ σας με ηλεκτρονικό ζυγό. Τοποθετήστε ένα κενό ποτήρι στο υπόλοιπο και πατήστε το κουμπί Tare για να ακυρώσετε το βάρος του ποτηριού, στη συνέχεια ρίξτε το οξύ στο ποτήρι και τοποθετήστε το στο ζυγό. Καταγράψτε τη μάζα του οξέος σας.
Υπολογίστε τη μεταβολή της θερμοκρασίας που συμβαίνει κατά τη διάρκεια της αντίδρασης χρησιμοποιώντας ένα θερμιδόμετρο, ένα κομμάτι του εξοπλισμού που μετρά και τη θερμοκρασία και συγκρατεί το αντιδραστήριο. Προσθέστε τη βάση σας στο θερμιδόμετρο και τοποθετήστε το οξύ (στο ποτήρι του) κάτω από το στόμιο του θερμιδόμετρου. Τοποθετήστε το θερμόμετρο θερμιδόμετρου στο οξύ και διαβάστε την αρχική θερμοκρασία. Προσθέστε την ποσότητα βάσης που καθορίζει η αντίδρασή σας στο οξύ σας, στη συνέχεια διαβάστε το θερμιδόμετρο για να καθορίσετε τη μεταβολή της θερμοκρασίας.
Υπολογίστε τη θερμότητα εξουδετέρωσης με τη βοήθεια του τύπου Q = mcΔT, όπου "Q" είναι η θερμότητα εξουδετέρωσης, "m" είναι η μάζα του οξέος σας, "c" είναι η ειδική θερμική ικανότητα για υδατικά διαλύματα, 4.1814 Joules C) και "ΔT" είναι η αλλαγή της θερμοκρασίας που μετρήσατε χρησιμοποιώντας το θερμιδόμετρο σας. Για παράδειγμα, αν ξεκινήσετε με 34,5 γραμμάρια υδροχλωρικού οξέος στους 26 ° C και η θερμοκρασία αυξάνεται στους 29,1 ° C όταν προσθέτετε υδροξείδιο του νατρίου, υπολογίστε την εξουδετέρωση θερμότητας ως εξής: Q = mcΔT = (34,5 gx 4,1814 J) ÷ (gx ° C) χ 3,1 ° C) = 447,48 Joules.
Υπολογίστε τον αριθμό των γραμμομορίων βάσης που προσθέτετε για να προσδιορίσετε τη γραμμομοριακή θερμότητα εξουδετέρωσης, που εκφράζεται χρησιμοποιώντας την εξίσωση ΔH = Q ÷ n, όπου "n" είναι ο αριθμός των γραμμομορίων. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι προσθέσατε 25 mL 1.0 Μ NaOH στο HCl σας για να παράγετε μια θερμότητα εξουδετέρωσης 447.78 Joules. (Λάβετε υπόψη ότι το 1,0 Μ σημαίνει ένα γραμμομόριο ανά λίτρο.) Δεδομένου ότι προσθέσατε 25 mL (25/1000 ή .025 L) ΝαΟΗ, προσδιορίστε τα γραμμομόρια ως εξής: 1,0 mol / L x 0,025 L = 0,025 mol. Σε αυτό το παράδειγμα, η γραμμομοριακή σας θερμότητα εξουδετέρωσης, ΔΗ, είναι 447,48 Joules ανά 0,025 moles ΝθΟΗ προστιθέμενη - 447,48 / 0,025, ή 17,900 Joules ανά mole.