Γιατί υπάρχει μια εξωθερμική αντίδραση εξουδετέρωσης; + Παράδειγμα

Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης δεν είναι πάντα εξωθερμικές. Θα το παρουσιάσω με μερικά παραδείγματα:

Όταν ένα οξύ εξουδετερώνεται με ένα αλκάλιο η αντίδραση είναι εξωθερμική.

π.χ. 1.

((Aq)) + NaOH ((aq)) rrrNaC1 ((aq)) + Η_20 ((1)) # για το οποίο # Delta Η = -57kJ.mol ^ (- 1) #

π.χ.2

(3 (aq)) + ΚΟΗ ((aq)) rarrKNO_ (3 (aq)) + Η_20 (3) για το οποίο # DeltaH = -57kJ.mol ^ (- 1 #

Θα παρατηρήσετε ότι οι αλλαγές ενθαλπίας για αυτές τις δύο αντιδράσεις είναι οι ίδιες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι ουσιαστικά η ίδια αντίδραση και συγκεκριμένα:

# Η ((aq)) ^ ++ OH _ ((aq)) ^ (-) rarrH2O ((1)) #

Τα άλλα ιόντα είναι θεατές. Ο σχηματισμός δεσμών είναι μια εξώθερμη διαδικασία και ως εκ τούτου η αντίδραση είναι εξωθερμική επειδή σχηματίζονται δεσμοί.

π.χ.3

Το κιτρικό οξύ μπορεί να εξουδετερωθεί με όξινο ανθρακικό νάτριο. Το κιτρικό οξύ είναι ένα τριβασικό οξύ που σημαίνει ότι έχει τρία διαθέσιμα πρωτόνια ανά μόριο τα οποία μπορούν να δωρηθούν σε μια βάση. Για να διατηρήσω τα πράγματα απλά θα του δώσω τη φόρμουλα # H_3Cit #. Εξουδετερώνεται με όξινο ανθρακικό νάτριο:

((S)) + 3NaHCO_ (3 (aq)) rrrNa3Cit ((aq)) + 3CO_ (2 (g)

Η αξία του # DeltaH # είναι θετική, δηλαδή η θερμότητα λαμβάνεται από το περιβάλλον.

Οι αντιδράσεις αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται ως "κρύα πακέτα" για τη μείωση του πρήξιμου των τραυματισμών. Όταν αφήνετε το αντι-όξινο δισκίο "alkaseltzer" στο νερό αυτή η αντίδραση συμβαίνει. Χρησιμοποιείται επίσης σε προϊόντα ζαχαροπλαστικής για να δώσει ένα φαινόμενο "fizz".

Αυτόματες ενδοθερμικές αντιδράσεις όπως αυτό δεν είναι πολύ συχνές. Στην περίπτωση αυτή οδηγείται από τη μεγάλη αύξηση της εντροπίας ως αποτέλεσμα των υψηλών τιμών εντροπίας των προϊόντων σε σύγκριση με τα αντιδραστήρια. Αυτό, ωστόσο, είναι ένα άλλο θέμα.

Έτσι, συνοπτικά, οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης δεν είναι πάντα εξωθερμικές.