Zakaj je reakcija nevtralizacije eksotermna? + Primer

Nevtralizacijske reakcije niso vedno eksotermne. To bom ponazoril z nekaj primeri:

Ko je kislina nevtralizirana z alkalijo, je reakcija eksotermna.

npr. 1.

#HCl _ ((aq)) + NaOH _ ((aq)) rarrNaCl _ ((aq)) + H_2O _ ((l)) # za katere #Delta H = -57kJ.mol ^ (- 1) #

npr.2

#HNO_ (3 (aq)) + KOH _ ((aq)) rarrKNO_ (3 (aq)) + H_2O _ ((l)) # za katere # DeltaH = -57kJ.mol ^ (- 1 #

Opazili boste, da so spremembe entalpije pri teh dveh reakcijah enake. To je zato, ker so v bistvu enaka reakcija:

#H _ ((aq)) ^ ++ OH _ ((aq)) ^ (-) rarrH_2O _ ((l)) #

Drugi ioni so gledalci. Nastajanje veziv je eksotermni proces, zato je reakcija eksotermna, ker nastajajo vezi.

npr.3

Citronsko kislino lahko nevtraliziramo z natrijevim hidrogenkarbonatom. Citronska kislina je tribazična kislina, kar pomeni, da ima na voljo tri protone na molekulo, ki jih lahko dajemo v bazo. Da bi stvari postale preproste, mu bom dala formulo # H_3Cit #. Nevtralizira ga natrijev hidrogenkarbonat:

# H_3Cit _ ((s)) + 3NaHCO_ (3 (aq)) rarrNa_3Cit _ ((aq)) + 3CO_ (2 (g)) + 3H_2O _ ((l)) #

Vrednost # DeltaH # je pozitivna, to pomeni, da se toplota vzame iz okolice.

Takšne reakcije se uporabljajo kot "hladni paketi" za zmanjšanje otekanja pri poškodbah. Ko spustite tableto proti kislini "alkaseltzer" v vodo, se ta reakcija zgodi. Uporablja se tudi v slaščičarskih izdelkih, da daje učinek "fizz".

Tako spontane endotermne reakcije niso zelo pogoste. V tem primeru ga poganja veliko povečanje entropije zaradi visokih vrednosti entropije produktov v primerjavi z reaktanti. To pa je druga tema.

Če povzamemo, reakcije nevtralizacije niso vedno eksotermne.