Waarom is een neutraliserende reactie exotherm? + Voorbeeld

Neutralisatiereacties zijn niet altijd exotherm. Ik zal dit illustreren met enkele voorbeelden:

Wanneer een zuur wordt geneutraliseerd door een base is de reactie exotherm.

bv. 1.

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

eg.2

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

U zult opmerken dat de enthalpieveranderingen voor deze twee reacties hetzelfde zijn. Dit komt omdat ze in wezen dezelfde reactie zijn, namelijk:

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

De andere ionen zijn toeschouwers. Bondvorming is een exotherm proces en daarom is de reactie exotherm omdat er bindingen worden gevormd.

eg.3

Citroenzuur kan worden geneutraliseerd door natriumwaterstofcarbonaat. Citroenzuur is een tribasisch zuur, wat betekent dat het drie beschikbare protonen per molecuul heeft die aan een basis kunnen worden gedoneerd. Om het eenvoudig te houden, zal ik het de formule geven # H_3Cit #. Het wordt geneutraliseerd door natriumwaterstofcarbonaat:

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

De waarde van # DeltaH # is positief, dat wil zeggen dat er warmte wordt opgenomen uit de omgeving.

Dergelijke reacties worden gebruikt als "cold packs" om zwelling van verwondingen te verminderen. Wanneer u het antizuurtablet "alkaseltzer" in water laat vallen, vindt deze reactie plaats. Het wordt ook gebruikt in banketbakkerijproducten om een "bruisend" effect te geven.

Spontane endotherme reacties zoals deze zijn niet erg gebruikelijk. In dit geval wordt het aangedreven door de grote toename van entropie als gevolg van de hoge entropiewaarden van de producten vergeleken met de reactanten. Dat is echter een ander onderwerp.

Dus, kort samengevat, neutralisatiereacties zijn niet altijd exotherm.