Miksi neutralointireaktio on eksoterminen? + Esimerkki

Neutralointireaktiot eivät aina ole eksotermisiä. Kuvaan tätä esimerkkien kanssa:

Kun happo neutraloidaan alkalilla, reaktio on eksoterminen.

esimerkiksi. 1.

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

eg.2

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

Huomaat, että näiden kahden reaktion entalpian muutokset ovat samat. Tämä johtuu siitä, että ne ovat olennaisesti samaa reaktiota, nimittäin:

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

Muut ionit ovat katsojia. Bondin muodostuminen on eksoterminen prosessi, joten reaktio on eksoterminen, koska sidoksia muodostetaan.

eg.3

Sitruunahappo voidaan neutraloida natriumvetykarbonaatilla. Sitruunahappo on tribaanihappo, mikä tarkoittaa, että sillä on kolme käytettävissä olevaa protonia molekyyliä kohti, jotka voidaan luovuttaa emäkselle. Jotta asiat olisivat yksinkertaisia, annan sille kaavan # H_3Cit #. Se neutraloidaan natriumvetykarbonaatilla:

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

Arvo # DeltaH # on positiivinen eli lämpö otetaan ympäristöstä.

Tällaisia reaktioita käytetään "kylminä pakkauksina" vammojen turpoamisen vähentämiseksi. Kun pudotat anti-happo-tabletin "alkaseltzer" veteen, tämä reaktio tapahtuu. Sitä käytetään myös konditoriatuotteissa, jotta saadaan "höyry" -vaikutus.

Tällaiset spontaanit endotermiset reaktiot eivät ole kovin yleisiä. Tässä tapauksessa se johtuu entropian suuresta kasvusta tuotteiden korkean entropian arvojen seurauksena verrattuna reagensseihin. Tämä on kuitenkin toinen aihe.

Niinpä yhteenvetona neutralointireaktiot eivät aina ole eksotermisiä.