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As reações de neutralização ocorrem quando você combina duas substâncias extremamente reativas, com o objetivo de torná-las inativas ou neutras. Por exemplo, combinar um ácido e uma base juntos produz água. As reações de neutralização liberam energia, conhecida como calor da neutralização. O calor molar da neutralização é a quantidade de calor que cada mole de base adicionado ao ácido (ou vice-versa) faz com que a reação liberte. (Uma toupeira é uma unidade que os químicos usam para representar um grande número de moléculas.) Depois de determinar a mudança de temperatura que ocorre, o resto é simples.
Pese seu ácido em uma balança eletrônica. Coloque um copo vazio na balança e aperte o botão Tara para cancelar o peso do copo, depois despeje seu ácido no copo e coloque-o na balança. Registre a massa do seu ácido.
Calcule a mudança de temperatura que ocorre durante a reação usando um calorímetro, um equipamento que mede a temperatura e retém o reagente. Adicione sua base ao calorímetro e coloque seu ácido (no copo) abaixo da boca dos calorímetros. Insira o termômetro de calorímetros no ácido e leia a temperatura inicial. Adicione a quantidade de base que sua reação especifica ao seu ácido e, em seguida, leia o seu calorímetro para determinar a mudança de temperatura.
Calcule o calor da neutralização usando a fomula Q = mcΔT, onde "Q" é o calor da neutralização, "m" é a massa do seu ácido, "c" é a capacidade térmica específica para soluções aquosas, 4,1814 Joules (gramas x ° C) e "ΔT" é a mudança de temperatura que você mediu usando seu calorímetro. Por exemplo, se você começar com 34,5 gramas de ácido clorídrico a 26 ° C e sua temperatura aumentar para 29,1 ° C ao adicionar hidróxido de sódio, calcule o calor da neutralização da seguinte maneira: Q = mcΔT = (34,5 gx 4,1814 J) ÷ ((gx ° C) x 3,1 ° C) = 447,48 Joules.
Calcule o número de mols de base que você adiciona para determinar o calor molar da neutralização, expresso usando a equação ΔH = Q ÷ n, onde "n" é o número de moles. Por exemplo, suponha que você adicione 25 mL de NaOH 1,0 M ao seu HCl para produzir um calor de neutralização de 447,78 Joules. (Lembre-se de que 1,0 M significa um mol por litro.) Como você adicionou 25 mL (25/1000 ou 0,025 L) de NaOH, determine as molas da seguinte forma: 1,0 mol / L x 0,025 L = 0,025 mol. Neste exemplo, seu calor molar de neutralização, ΔH, é 447,48 Joules por 0,025 mole de NaOH adicionado - 447,48 / 0,025 ou 17,900 Joules por mole.