Beregning af molær neutraliseringsvarme:En praktisk vejledning

Af Robert Schrader • Opdateret 30. august 2022

Neutraliseringsreaktioner - såsom kombinationen af en syre og en base - giver varme kendt som neutralisationsvarmen. Den molære neutraliseringsvarme kvantificerer den energi, der frigives pr. mol tilsat reaktant. At bestemme denne værdi er ligetil, når du først måler temperaturstigningen under reaktionen.

1. Vej syren nøjagtigt

Placer et tomt bægerglas på en elektronisk vægt, og tryk på Tare for at nulstille skalaen. Tilsæt syren til bægerglasset, overfør bægerglasset til vægten, og optag massen. Syremassen er "m"-leddet i varmeberegningen.

2. Mål temperaturændringen

Brug et kalorimeter til at registrere temperaturskiftet. Nedsænk kalorimeterets termometer i syreopløsningen, noter starttemperaturen, og tilsæt derefter basen som angivet. Aflæs den endelige temperatur og udregn ΔT =T_final – T_initial.

3. Beregn neutraliseringens varme (Q)

Anvend ligningen Q =mcΔT, hvor c =4,1814J(g°C)^‑1 til vandige opløsninger. For eksempel med 34,5 g HCl, der opvarmes fra 26°C til 29,1°C:ΔT =3,1°C, så Q =34,5g×4,1814J(g°C)^‑1×3,1°C =447,48J.

4. Bestem den molære neutraliseringsvarme (ΔH)

Beregn antallet af tilføjede mol base. Hvis der anvendes 25 ml 1,0 M NaOH, er n =1,0 molL⁻1 × 0,025 L =0,025 mol. Så ΔH =Q ÷ n =447,48J ÷ 0,025mol =17900Jmol⁻¹ (≈17,9kJmol⁻¹).

Væsentligt udstyr

• Elektronisk balance
• Syre (f.eks. HCl)
• Base (f.eks. NaOH)
• Kalorimeter med termometer
• Lommeregner

TL;DR

Vej syren, noter temperaturstigningen, udregn Q med Q =mcΔT, divider derefter med de tilsatte mol base for at finde ΔH. Konverter Jmol⁻¹ til kJmol⁻¹ ved at dividere med 1000.