Чому реакція нейтралізації екзотермічна? + Приклад

Реакції нейтралізації не завжди є екзотермічними. Проілюструю це з деякими прикладами:

Коли кислоту нейтралізують лугом, реакція є екзотермічною.

напр. 1.

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

eg.2

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

Ви помітите, що зміни ентальпії для цих двох реакцій однакові. Це пояснюється тим, що вони є по суті тією ж реакцією, а саме:

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

Інші іони - глядачі. Формування зв'язків є екзотермічним процесом, тому реакція є екзотермічною, оскільки утворюються зв'язки.

напр

Лимонна кислота може бути нейтралізована гідрокарбонатом натрію. Лимонна кислота - це триосновна кислота, яка означає, що вона має три доступних протони на молекулу, які можуть бути подані в основу. Щоб простіше простого, я дам їй формулу # H_3Cit #. Нейтралізується гідрокарбонатом натрію:

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

Значення # DeltaH # є позитивним, тобто тепло надходить з оточення.

Такі реакції використовуються як "холодні пакети" для зменшення набряку при травмах. Коли ви скидаєте антикислотну таблетку «алкезельтер» у воду, ця реакція відбувається. Він також використовується в кондитерських виробах для надання ефекту "шипування".

Спонтанні ендотермічні реакції, подібні до цього, не дуже поширені. У цьому випадку воно обумовлено великим збільшенням ентропії внаслідок високих значень ентропії продуктів порівняно з реагентами. Це, однак, інша тема.

Отже, у підсумку, реакції нейтралізації не завжди є екзотермічними.