1.1.determinarea efectului termic al reac+óiilor de neutralizare
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
1/7
DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REACIILOR DE
NEUTRALIZARE
Entalpia de neutralizare reprezint efectul termic al reaciei dintre un mol de acid
i un mol de baz.
Pentru reaciile dintre acizii i bazele tari, n soluii apoase diluate, entalpia de
neutralizare are aceeai valoare, egal cu 13,7 cal!mol, la 1"#$ %&'1 () i o atmosfer,
indiferent de natura acidului i a bazei. *ceast valoare reprezint, n realitate, entalpia
de formare a unui mol de ap dintr+un ion gram de protoni idratai i un ion gram de
grupri idro-il idratate. *adar, la neutralizarea acizilor tari cu baze tari, n soluie
apoas, se produce practic reacia de formare a unui mol de ap
/0%a)0 2/+%a) /&2%l)/&'1 13,7 cal!mol %1)
sau
/320%a)0 2/+%a) &/&2%l) /&'1 13,7 cal!mol %14)
*ceasta deoarece acizii i bazele tari, fiind electrolii tari, sunt total disociai n
soluie, i, prin urmare, reacia de neutralizare se poate scrie ca o reacie ionic. 5e
e-emplu
%/0%a)0 $l+%a)) 0 %6a0%a)0 2/+%a)) 6a0%a)0 $l+%a) 0 /&2%l) %&)
n care, reducnd termenii asemenea, rezult tocmai relaia %1).8a concentraii oarecare de reactani, entalpia de neutralizare se abate de la
valoarea standard %/&'1 13,7 cal!mol), deoarece intervin cldurile de diluare ale
soluiilor de acid, baz i sare.
*cizii i bazele slabe sunt electrolii slabi, deci sunt parial disociai n soluie i,
n acest caz, entalpia de neutralizare este mai mic, corespunztoare formrii unei
fraciuni de mol de ap din ionii proprii.
Aparatur i substane
$alorimetru, cilindri gradai, soluii de /$l #,9 n: / &;2
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
2/7
numete calorimetru. >n laboratoarele de cimie general, se va folosi calorimetrul cu
variaie de temperatur de tip ?ertelot %fig. 1), care const dintr+un vas 5e@ar %1), n
care se afl termometrul %&) i un agitator %3) pentru uniformizarea temperaturii. Aasul %1)
este fi-at pe suporturi de plut n vasul cilindric de protecie %
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
3/7
Aparatur i substane
$alorimetru, cilindri gradai, soluii de /$l #,9 n: / &;2
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
4/7
$nd procesul de neutralizare s+a terminat %1+& minute de la adugarea soluiei alcaline),
temperatura rmne constant, iar valoarea ei reprezint temperatura final, Tf. Aariaia de
temperatur T, va fi
T = Tf Ti %3)
Pe baza acestui rezultat e-perimental, se calculeaz entalpia de neutralizare, dat
de relaia
)!% molcaln
QH = %
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
5/7
Csoluie= & %')
n care & reprezint volumul n ml al soluiei din calorimetru %acid plus baz adugat).
6umrul de moli, n%de acid %sau baz) neutralizai n e-periena efectuat se
calculeaz innd cont de concentraiile soluiilor folosite. 5e e-emplu, numrul de moli
de /$l coninut n 9# ml de soluie /$l #,9 n este dat de o regul de trei simple
#,9 moli /$lFFFFFFFFFFFFFFF1### ml
nFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF..9# ml
molin1###
9#9,# =
;e calculeaz, astfel, entalpia de neutralizare, H.
;e repet aceleai operaii, folosind 9# ml /&;2
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
6/7
consider ca temperatura iniial Ti. ;e msoar ntr+un alt cilindru gradat &9 ml soluie
6a2/ 1 n i se adaug peste soluia de acid din calorimetru. ;e observ la termometru
variaia de temperatur produs de cldura dega=at prin neutralizarea celor dou soluii.
$nd procesul de neutralizare s+a terminat %1+& minute de la adugarea soluiei alcaline),
temperatura rmne constant, iar valoarea ei reprezint temperatura final, Tf. Aariaia de
temperatur T, va fi
T = Tf Ti %3)
Pe baza acestui rezultat e-perimental, se calculeaz entalpia de neutralizare, dat
de relaia
)!% molcaln
QH = %
-
7/24/2019 1.1.DETERMINAREA EFECTULUI TERMIC AL REAC+IILOR DE NEUTRALIZARE
7/7
Pentru simplificare, se poate apro-ima densitatea soluiei i cldura sa specific,
cu valorile corespunztoare pentru apa pur, adic 1 g!cm3, iar c 1 cal!g .grad. Prin
urmare
Csoluie= & %')
n care & reprezint volumul n ml al soluiei din calorimetru %acid plus baz adugat).
6umrul de moli, n%de acid %sau baz) neutralizai n e-periena efectuat se
calculeaz innd cont de concentraiile soluiilor folosite. 5e e-emplu, numrul de moli
de /$l coninut n 9# ml de soluie /$l #,9 n este dat de o regul de trei simple
#,9 moli /$lFFFFFFFFFFFFFFF1### ml
nFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF..9# ml
molin
1###
9#9,# =
;e calculeaz, astfel, entalpia de neutralizare, H.
;e repet aceleai operaii, folosind 9# ml /&;2