Почему реакция нейтрализации экзотермическая? + Пример

Реакции нейтрализации не всегда экзотермичны. Я проиллюстрирую это несколькими примерами:

Когда кислота нейтрализуется щелочью, реакция является экзотермической.

например. 1.

#HCl _ ((водно)) + NaOH (_ (водно)) rarrNaCl _ ((водно)) + H_2O _ ((л)) # для которого #Delta H = -57kJ.mol ^ (- 1) #

eg.2

#HNO_ (3 (водный)) + КОН (_ (водно)) rarrKNO_ (3 (водный)) + H_2O _ ((л)) # для которого # DeltaH = -57kJ.mol ^ (- 1 #

Вы заметите, что изменения энтальпии для этих двух реакций одинаковы. Это потому, что они по сути одна и та же реакция, а именно:

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

Другие ионы являются зрителями. Образование связи является экзотермическим процессом, следовательно, реакция является экзотермической, поскольку образуются связи.

eg.3

Лимонная кислота может быть нейтрализована гидрокарбонатом натрия. Лимонная кислота является трехосновной кислотой, что означает, что она имеет три доступных протона на молекулу, которые могут быть переданы основанию. Для простоты я приведу формулу # H_3Cit #, Нейтрализуется гидрокарбонатом натрия:

# H_3Cit _ ((с)) + 3NaHCO_ (3 (водно)) rarrNa_3Cit _ ((водно)) + 3CO_ (2 (г)) + 3H_2O _ ((л)) #

Значение # DeltaH # является положительным, то есть тепло забирается из окружающей среды.

Подобные реакции используются как «холодные компрессы» для уменьшения отека при травмах. Когда вы бросаете таблетку с кислотой «алказельцер» в воду, эта реакция происходит. Это также используется в кондитерских изделиях, чтобы дать эффект "шипения".

Спонтанные эндотермические реакции, подобные этой, не очень распространены. В этом случае это обусловлено большим увеличением энтропии в результате высоких значений энтропии продуктов по сравнению с реагентами. Это, однако, другая тема.

Итак, в целом, реакции нейтрализации не всегда экзотермичны.