Όταν προστέθηκαν 100cm3 διαλύματος 1,0 μολικού υδροξειδίου του νατρίου στα 200C στην HCl, η θερμοκρασία αυξήθηκε 26,80c υπολογίζει την τυπική θερμική ουδέτερη θερμότητα;
1. Υπολογίστε τη θερμότητα που απορροφάται από το διάλυμα:
* Ειδική θερμική ικανότητα νερού: Υποθέστε ότι το διάλυμα έχει την ίδια ειδική θερμική ικανότητα με το νερό (4.184 J/G ° C).
* μάζα της λύσης: Θα υποθέσουμε ότι η πυκνότητα του διαλύματος είναι κοντά σε εκείνη του νερού (1 g/ml). Δεδομένου ότι έχουμε 100 cm³ (που είναι ίσο με 100 mL), η μάζα είναι περίπου 100 g.
* Αλλαγή θερμοκρασίας: Δt =26,8 ° C
* απορρόφηση θερμότητας (q) =μάζα × Ειδική θερμική χωρητικότητα × Δt
* Q =100 g × 4.184 J/G ° C × 26,8 ° C
* Q =11200 J ≈ 11,2 kJ
2. Υπολογίστε τα moles του NaOH:
* Μοριακή της NaOH: 1,0 μ.
* Όγκος NaOH: 100 cm3 =0,1 l
* moles του NaOH =Molarity × Volume
* Moles NaOH =1,0 m × 0,1 L =0,1 mol
3. Υπολογίστε την τυπική θερμότητα εξουδετέρωσης (ΔH):
* ΔH =-Q / moles του NaOH (Το αρνητικό σημάδι οφείλεται στο γεγονός ότι η αντίδραση απελευθερώνει θερμότητα, που σημαίνει ότι είναι εξωθερμική)
* ΔH =-11,2 kJ / 0,1 mol
* ΔH =-112 kJ/mol
Επομένως, η τυπική θερμότητα εξουδετέρωσης για την αντίδραση των ΝαΟΗ και HCl είναι περίπου -112 kJ/mol
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι η αντίδραση ολοκληρώνεται, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα NaOH και HCl αντιδρούν για να σχηματίσουν νερό και αλάτι.
* Στην πραγματικότητα, η θερμότητα εξουδετέρωσης μπορεί να ποικίλει ελαφρώς ανάλογα με τις συγκεκριμένες συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος.
* Αυτός ο υπολογισμός είναι μια προσέγγιση. Για πιο ακριβή αποτελέσματα, θα πρέπει να εξετάσετε τη θερμική ικανότητα του θερμιδομετρητή που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση του πειράματος και να υπολογίσετε τυχόν απώλειες θερμότητας στο περιβάλλον.
