Haba peneutralan ialah haba yang dibebaskan apabila satu mol air terbentuk daripada peneutralan asid oleh alkali, contohnya HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l); persamaan ionnya ialah H+(aq) + OH−(aq) → H2O(l). Ia eksotermik.
Haba peneutralan ialah haba yang dibebaskan apabila satu mol air terbentuk daripada tindak balas antara asid dan alkali. Peneutralan sentiasa eksotermik, jadi suhu campuran naik. Tindak balas ini menjadi sebahagian bab Termokimia Tingkatan 5, dan peperiksaan menguji persamaan dan persamaan ion, takrifnya, sebab nilainya berubah dengan kekuatan asid, dan pengiraan daripada kenaikan suhu.
Persamaan seimbang dan persamaan ion
Bagi asid kuat dan alkali kuat, asid hidroklorik dan natrium hidroksida:
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
Kerana asid kuat, alkali kuat dan garam larut semuanya terion sepenuhnya dalam larutan, satu-satunya perubahan sebenar ialah ion hidrogen bergabung dengan ion hidroksida untuk membentuk air. Persamaan ion menangkap perkara ini:
H+(aq) + OH−(aq) → H2O(l)
Inilah sebabnya haba peneutralan mana-mana asid kuat dengan mana-mana alkali kuat hampir sama: tindak balas yang diukur adalah sama dalam setiap kes. Nilai yang dibebaskan adalah kira-kira 57 kJ per mol air yang terbentuk bagi asid kuat dan alkali kuat.
Keadaan yang diperlukan
- Isipadu dan kepekatan asid dan alkali yang diketahui digunakan.
- Kedua-duanya dicampurkan dalam bekas terpenebat (cawan plastik atau polistirena) untuk mengurangkan kehilangan haba.
- Suhu tertinggi yang dicapai direkodkan dengan termometer.
Tiada pemanasan dikenakan, tindak balas membekalkan habanya sendiri, dan tujuannya ialah mengukur kenaikan suhu yang disebabkannya.
Pemerhatian
- Suhu campuran naik apabila dicampurkan, mengesahkan tindak balas eksotermik.
- Tiada gas dan, bagi garam neutral, tiada mendakan; perubahan yang anda rekod ialah kenaikan suhu.
- Kacau campuran dengan lembut dan baca suhu tertinggi dengan segera, kerana selepas nilai puncak dicapai suhu akan mula menurun apabila haba hilang ke persekitaran.
Bagaimana nilai dikira
Haba yang dibebaskan dicari daripada kenaikan suhu menggunakan Q = mcθ, dengan m ialah jisim larutan, c ialah muatan haba tentunya (diambil sebagai 4.2 J per g per darjah C, nilai bagi air) dan θ ialah kenaikan suhu. Membahagikan haba ini dengan bilangan mol air yang terbentuk memberi haba peneutralan per mol. Mendapatkan mol air dengan betul, daripada asid dan alkali yang lebih sedikit jumlahnya, ialah langkah yang menentukan markah.
Mengapa kuat dan lemah berbeza
Peperiksaan sering bertanya mengapa asid lemah, seperti asid etanoik, memberi haba peneutralan yang lebih rendah daripada asid kuat. Asid lemah hanya terion separa dalam air; apabila ia dineutralkan, sebahagian haba yang dibebaskan mesti digunakan untuk mengionkan baki molekul asid sepenuhnya. Tenaga itu diambil daripada haba yang diukur, jadi nilainya keluar lebih kecil. Asid kuat sudah terion sepenuhnya, jadi tiada haba hilang dengan cara ini dan nilai penuh dibebaskan.
Kesilapan lazim yang perlu dielakkan
Takrifkan kuantiti per satu mol air, bukan per mol asid. Beri persamaan ion H+(aq) + OH−(aq) → H2O(l), sebab nilai kuat-kuat adalah malar. Semasa mengira, guna jisim larutan (bukan air sahaja) dan mol bahan tindak balas penghad. Terangkan nilai asid lemah yang lebih rendah dengan tenaga yang digunakan untuk pengionan, bukan dengan “ikatan lebih lemah”.
Bagaimana ia muncul dalam peperiksaan SPM
Dalam Kertas 2 (4541/2) anda mungkin menulis persamaan dan persamaan ion, mentakrifkan haba peneutralan, mengiranya daripada kenaikan suhu dengan Q = mcθ, atau menerangkan perbezaan kuat lawan lemah. Dalam Kertas 3 (4541/3), mengukur kenaikan suhu apabila asid dan alkali bercampur ialah amali yang ditetapkan. Kekalkan H+(aq) + OH−(aq) → H2O(l) di tengah, dan kedua-dua teori dan pengiraan kekal konsisten.
Mahu guru bantu anak anda faham?
Kami mengajar Kimia SPM satu-ke-satu, supaya anak anda faham dan mendapat markah.
dari RM50/jam · Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama