Dlaczego reakcja neutralizacji jest egzotermiczna? + Przykład

Reakcje neutralizacji nie zawsze są egzotermiczne. Zilustruję to przykładami:

Gdy kwas jest zobojętniany przez zasadę, reakcja jest egzotermiczna.

na przykład. 1

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

np.2

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

Zauważysz, że zmiany entalpii dla tych dwóch reakcji są takie same. Dzieje się tak, ponieważ są one zasadniczo tą samą reakcją, a mianowicie:

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

Pozostałe jony są widzami. Tworzenie wiązania jest procesem egzotermicznym, dlatego reakcja jest egzotermiczna, ponieważ tworzą się wiązania.

np.3

Kwas cytrynowy można zobojętnić wodorowęglanem sodu. Kwas cytrynowy jest kwasem trójzasadowym, co oznacza, że ma trzy dostępne protony na cząsteczkę, które można przekazać do bazy. Aby zachować prostotę, nadam mu formułę # H_3Cit #. Jest neutralizowany przez wodorowęglan sodu:

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

Wartość # DeltaH # jest dodatni, tzn. ciepło jest pobierane z otoczenia.

Reakcje takie jak ta stosowane są jako „zimne paczki”, aby zmniejszyć obrzęki urazów. Kiedy upuszczasz tabletkę przeciwkwasową „alkaseltzer” do wody, ta reakcja się zdarza. Jest również stosowany w produktach cukierniczych, aby uzyskać efekt „musowania”.

Takie spontaniczne reakcje endotermiczne nie są zbyt częste. W tym przypadku jest to spowodowane dużym wzrostem entropii w wyniku wysokich wartości entropii produktów w porównaniu z reagentami. To jednak inny temat.

Podsumowując, reakcje neutralizacji nie zawsze są egzotermiczne.