Энтальпия нейтрализации

энтальпия нейтрализации (ΔHn) - это изменение энтальпии, которое происходит, когда один эквивалент кислоты и один эквивалент основания подвергаются реакции нейтрализации с образованием воды и соль. Это частный случай энтальпии реакции. Он определяется как энергия, выделяемая при образовании 1 моля воды.

Когда реакция проводится в стандартных условиях при температуре 298 К (25 градусов Цельсия) и давлении 1 атм и образуется один моль воды это называется стандартной энтальпией нейтрализации (ΔHn).

Тепло (Q), выделяющееся во время реакции, равно

$Q\; =\; mcp\; \Delta \; T\; \{\backslash \; displaystyle\; Q\; =\; mc\_\; \{p\}\; \backslash \; Delta\; T\}$

где m - масса раствора, c p - это удельная теплоемкость раствора, а ∆T - изменение температуры, наблюдаемое во время реакции. Отсюда стандартное изменение энтальпии (∆H) получается делением на количество задействованного вещества (в молях ).

$\Delta \; H\; =\; -\; Q\; n\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; Delta\; H\; =\; -\; \{\backslash \; frac\; \{Q\}\; \{n\}\}\}$

Когда сильная кислота, HA, реагирует с сильное основание, BOH, происходит реакция

$H\; +\; +\; OH\; -\; ⟶\; H\; 2\; O\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{H\; +\; +\; OH\; ^\; -\; ->H2O\}\}\}$

в качестве кислоты и основание полностью диссоциированы, и ни катион B, ни анион A не участвуют в реакции нейтрализации. Изменение энтальпии для этой реакции составляет -57,62 кДж / моль при 25 ° C.

Для слабых кислот или оснований, теплота нейтрализации зависит от pH. В отсутствие какой-либо добавленной минеральной кислоты или щелочи для полной диссоциации требуется некоторое количество тепла. Общее количество тепла, выделяемого при нейтрализации, будет меньше.

например, $HCN\; +\; NaOH\; ⟶\; NaCN\; +\; H\; 2\; O;\; \Delta \; H\; =\; -\; 12\; К\; Дж\; /\; моль\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; ce\; \{HCN\; +\; NaOH\; ->NaCN\; +\; H2O\}\};\; \backslash \; \backslash \; Delta\; H\; =\; -12\; \backslash \; mathrm\; \{кДж\; /\; моль\}\}$при 25 ° C

Теплота ионизации для этой реакции равна (–12 + 57,3) = 45,3 кДж / моль при 25 ° C.