Πώς υπολογίζετε την τυποποιημένη ενθαλπία υδροχλωρικού οξέος εξουδετέρωσης και χλωριούχου νατρίου χρησιμοποιώντας τη φυσική της χημείας CRC Handbook;

Δεν μπορείτε να υπολογίσετε άμεσα την τυπική ενθαλπία εξουδετέρωσης για υδροχλωρικό οξύ (HCl) και υδροξείδιο του νατρίου (NAOH) χρησιμοποιώντας το εγχειρίδιο της χημείας και της φυσικής CRC. Εδώ γιατί και πώς να προσεγγίσετε αυτό το πρόβλημα:

Κατανόηση της έννοιας:

* Τυπική ενθαλπία εξουδετέρωσης: Αυτή είναι η αλλαγή ενθαλπίας όταν ένα γραμμομόριο οξέος αντιδρά εντελώς με ένα γραμμομόριο βάσης για να σχηματίσει ένα γραμμομόριο νερού υπό τυποποιημένες συνθήκες (298 K και 1 atm).

* Εγχειρίδιο CRC: Το εγχειρίδιο CRC παρέχει εκτεταμένα θερμοδυναμικά δεδομένα, συμπεριλαμβανομένων των τυπικών ενθαλπιών σχηματισμού (ΔHF °) για διάφορες ουσίες.

Το πρόβλημα:

Το εγχειρίδιο CRC δεν θα σας δώσει μια συγκεκριμένη τιμή για την ενθαλπία της εξουδετέρωσης για το HCl και το NaOH. Αντ 'αυτού, πρέπει να το υπολογίσετε χρησιμοποιώντας το νόμο του Hess.

Πώς να υπολογίσετε την ενθαλπία της εξουδετέρωσης:

1. Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση:

HCL (aq) + naOH (aq) → NaCl (aq) + h₂o (l)

2. Βρείτε τις τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού (ΔHF °) για κάθε αντιδραστήριο και προϊόν: Αυτά τα δεδομένα είναι άμεσα διαθέσιμα στο εγχειρίδιο CRC.

3. Εφαρμόστε το νόμο του Hess: Ο νόμος του Hess δηλώνει ότι η αλλαγή ενθαλπίας για μια αντίδραση είναι ανεξάρτητη από την οδό που λαμβάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να υπολογιστεί από τις μεταβολές των γνωστών αντιδράσεων.

* ΔH ° (αντίδραση) =σ [ΔHF ° (προϊόντα)] - σ [ΔHF ° (αντιδραστήρια)]

4. Συνδέστε τις τιμές:

* ΔH ° (εξουδετέρωση) =[ΔHF ° (NaCl) + ΔHF ° (H₂O)] - [ΔHF ° (HCl) + ΔHF ° (NaOH)]

5. Υπολογίστε το αποτέλεσμα: Αντικαταστήστε τις τιμές από το εγχειρίδιο CRC για ΔΗΡ ° κάθε ένωσης.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε (αυτές οι τιμές είναι μόνο για επίδειξη, αναζητήστε τις στο εγχειρίδιο CRC σας):

* ΔHF ° (NaCl) =-411.15 kJ/mol

* ΔHF ° (H₂O) =-285.83 kJ/mol

* ΔHF ° (HCl) =-167.16 kJ/mol

* ΔHF ° (NAOH) =-469,65 kJ/mol

Στη συνέχεια, ο υπολογισμός θα ήταν:

* ΔH ° (εξουδετέρωση) =[(-411.15) + (-285.83)]-[(-167.16) + (-469.65)] =-56.97 kJ/mol

Βασικά σημεία:

* Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τις σωστές μονάδες (KJ/mol).

* Διπλασιάστε ότι οι τιμές που χρησιμοποιείτε από το εγχειρίδιο CRC είναι για την τυποποιημένη κατάσταση (298 K και 1 ATM).

* Θυμηθείτε ότι η ενθαλπία της εξουδετέρωσης θα είναι αρνητική, καθώς πρόκειται για εξώθερμη αντίδραση (η θερμότητα απελευθερώνεται).

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε συγκεκριμένες τιμές για ΔHF ° από το εγχειρίδιο CRC και μπορώ να σας βοηθήσω να υπολογίσετε την ενθαλπία της εξουδετέρωσης για την αντίδραση HCl και NaOH.