Στο Μέρος Β του πειράματος ένας φοιτητής αναμιγνύει 25,0 ml 1,1 m HCl (aq) με 1.000 ΝαΟΗ σε καλά εντατικοποιημένο θερμιδόμετρο και παρατηρεί ότι το διάλυμα θερμοκρασίας αυξάνεται από;
$$ hcl _ {(aq)}+naoh _ {(aq)} \ rightarrow naCl _ {(aq)}+h_2o _ {(l)} $$
Η θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
$$ q =-n \ delta h $$
Όπου το Q είναι η θερμότητα που απελευθερώνεται, n είναι ο αριθμός των γραμμομορίων του περιοριστικού αντιδραστηρίου και \ (\ delta h \) είναι η ενθαλπία αλλαγή της αντίδρασης.
Για να προσδιορίσουμε το περιοριστικό αντιδραστήριο, πρέπει να συγκρίνουμε τον αριθμό των γραμμομορίων του HCl και του NaOH που υπάρχουν στο διάλυμα. Χρησιμοποιώντας τις δεδομένες συγκεντρώσεις και όγκους, μπορούμε να υπολογίσουμε τον αριθμό των γραμμομορίων κάθε αντιδραστηρίου:
$$ n (hcl) =m (hcl) × v (hcl) =1,1 m × 25,0 ml =27,5 × 10^{ - 3} mol $$
$$ n (naOH) =m (NAOH) × V (NAOH) =1.000 m × V (NAOH) $$
Δεδομένου ότι ο όγκος του NaOH δεν έχει καθοριστεί, δεν μπορούμε να προσδιορίσουμε το περιοριστικό αντιδραστήριο σε αυτό το σημείο. Ας υποθέσουμε ότι το HCl είναι το περιοριστικό αντιδραστήριο και υπολογίζει τη θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση:
$$ n =n (HCl) =27,5 × 10^{ - 3} mol $$
Η αλλαγή ενθαλπίας της αντίδρασης είναι \ (\ delta h =-57.3 kJ/mol \). Αντικαθιστώντας αυτές τις τιμές στον τύπο, παίρνουμε:
$$ q =-n \ delta h =-27,5 × 10^{-3} mol × (-57,3 kJ/mol) =1,57 kJ $$
Επομένως, η θερμοκρασία του διαλύματος αναμένεται να αυξηθεί κατά 1,57 kJ.
