Γιατί είναι η τυπική μεταβολή της ενθαλπίας της εξουδετέρωσης μεταξύ υδροφθορικού οξέος και υδροξειδίου του νατρίου πιο αρνητικό από το συνηθισμένο;

Η τυπική μεταβολή της ενθαλπίας της εξουδετέρωσης μεταξύ υδροφθορικού οξέος (HF) και υδροξειδίου του νατρίου (NAOH) είναι πιο αρνητική από το συνηθισμένο λόγω της ισχυρής σύνδεσης υδρογόνου Αυτό συμβαίνει στο προκύπτον διάλυμα. Εδώ είναι γιατί:

* Το HF είναι ένα αδύναμο οξύ: Σε αντίθεση με τα ισχυρά οξέα όπως το HCl, το HF δεν διαχωρίζεται πλήρως στο νερό. Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα από τα μόρια HF παραμένουν αδιαφοροποίητα, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού.

* δεσμός υδρογόνου: Ο δεσμός υδρογόνου μεταξύ HF και νερού είναι εξαιρετικά ισχυρός λόγω της υψηλής ηλεκτροαρνητικότητας του φθορίου. Αυτός ο ισχυρός δεσμός απελευθερώνει ενέργεια όταν σχηματίζεται, συμβάλλοντας σε μια πιο αρνητική αλλαγή ενθαλπίας.

* εξουδετέρωση: Όταν το HF αντιδρά με NaOH, σχηματίζει φθοριούχο νάτριο (NAF) και νερό. Τα ιόντα Naf διαχωρίζονται πλήρως σε διάλυμα, αλλά τα μόρια νερού που παράγονται επίσης συμμετέχουν στη δέσμευση υδρογόνου με τα μη φορτωμένα μόρια HF.

* Συνολικό αποτέλεσμα: Η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου στο τελικό διάλυμα απελευθερώνει επιπλέον ενέργεια, καθιστώντας την μεταβολή της ενθαλπίας της εξουδετέρωσης πιο αρνητικής από τις τυπικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ισχυρά οξέα και βάσεις.

Συνοπτικά:

* Ισχυρότεροι δεσμοί υδρογόνου: Το HF σχηματίζει ισχυρότερους δεσμούς υδρογόνου με νερό σε σύγκριση με άλλα αδύναμα οξέα.

* απελευθέρωση ενέργειας: Αυτή η ισχυρή δέσμευση υδρογόνου απελευθερώνει πρόσθετη ενέργεια κατά τη διάρκεια της εξουδετέρωσης, με αποτέλεσμα μια πιο αρνητική αλλαγή ενθαλπίας.

Επομένως, η αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ HF και NaOH είναι πιο εξωθερμική από την αναμενόμενη για τυπικές αντιδράσεις οξέος-βάσης.