Laborator Chimie

DETERMINAREA CALDURII DE REACTIE

Scopul lucrarii

Se determina efectul termic al reactiei de neutralizare a unui acid tare cu o baza tare si efectul termic al unei reactii dintre un acid tare si o baza slaba.

Introducere

Caldura de reactie sau efectul termic reprezinta cantitatea de caldura absorbita sau degajata in timpul unei reactii chimice. Ea depinde numai de starea initiala si de starea finala a sistemului chimic, nu si de drumul parcurs de sistem în timpul evolutiei sale.

Caldura de reactie se determina în majoritatea cazurilor în conditii de presiune constanta, Qp, si mai rar în conditii de volum constant, Qv, la o anumita temperatura.

Efectul termic izobar este:

(3.1)

Efectul termic izocor este:

(3.2)

H si U reprezinta entalpia de reactie si respectiv energia interna de reactie.

Procesele chimice izobare pot fi:

Exoterme: H 0 (sistemul cedeaza caldura mediului ambiant).

Endoterme: H 0 (sistemul absoarbe caldura de la mediul ambiant).

Efectele termice sunt denumite în functie de tipul reactiei pe care îl însotesc ca, de exemplu caldura de neutralizare, caldura de hidroliza, caldura de ardere etc.

Caldura de neutralizare este efectul termic care însoteste reactia unui acid tare cu o baza tare.

, H = -57.3 kJ/mol H2O (3.3)

(3.4)

si reducând termenii asemenea se obtine:

H = -57.3 kJ/mol H2O (3.5)

Deci caldura de neutralizare este cantitatea de caldura degajata la formarea unui mol de apa din ionii sai hidratati. Ea are o valoare independenta de natura acidului tare si a bazei tari care participa la reactie si este egala cu -57.3 kJ/mol H2O la temperatura de 293 K.

Daca la reactie participa acizi slabi si baze slabe, ca de exemplu:

(3.6)

(3.7)

efectul termic este mai mic decât -57.3 kJ/mol H2O datorita reactiei inverse de hidroliza a sarii formate.

Acizii slabi si bazele slabe sunt disociati în ioni, în solutii apoase, în proportie mica:

(3.8)

(3.9)

si la echilibru se formeaza doar o fractiune dintr-un mol de apa.

Relatii de calcul

Caldura de reactie se determina experimental prin metoda calorimetrica. Se masoara variatia de temperatura între starea finala tf si starea initiala a mediului în care se desfasoara reactia:

t = tf - ti (3.10)

Se calculeaza cantitatea de caldura absorbita de la sistemul de reactie sau cedata sistemului de reactie: