Question - Heat of Neutralization Experiment

Untuk menghitung haba peneutralan $\Delta H$ (entalpi peneutralan), kita perlu mengetahui perubahan suhu yang berlaku, jumlah mol asid dan basa yang bertindak balas, dan kapasiti haba molar larutan. Dalam eksperimen ini, maklumat yang diberikan adalah:

\begin{itemize} \item Kita mempunyai 50 cm$^3$ (0.05 L) H$_2$SO$_4$ yang bertindak balas dengan 50 cm$^3$ (0.05 L) NH$_3$. \item Konsentrasi kedua-dua H$_2$SO$_4$ dan NH$_3$ adalah 0.1 mol/L, maka, mol H$_2$SO$_4$ yang bertindak balas adalah 0.1 mol/L $\times$ 0.05 L = 0.005 mol \item Suhu akhir larutan campuran adalah 42°C dan suhu awal kedua-dua larutan adalah sama, 27°C. \end{itemize}

Menggunakan persamaan $q=mc\Delta T$, di mana $q$ adalah haba, $m$ adalah massa larutan (dapat dianggap sama dengan volume kerana ketumpatan hampir dengan air, yaitu 1 g/cm$^3$), $c$ adalah kapasiti haba molar larutan (dapat dianggap sebagai 4.18 J/g°C untuk air), dan $\Delta T$ adalah perubahan suhu. Dalam kes ini:

$m = (50\text{cm}^3 + 50\text{cm}^3) \cdot 1 \text{g/cm}^3 = 100\text{g}$

$\Delta T = 42°C - 27°C = 15°C$

Jadi, $q = 100\text{g} \cdot 4.18\text{J/g°C} \cdot 15°C = 6270\text{J}$

Haba peneutralan untuk setiap mol asid sulfurik yang bertindak balas, $\Delta H = \frac{q}{\text{mol asid sulfurik}}$

$\Delta H = \frac{6270\text{J}}{0.005\text{mol}} = 1254000\text{J/mol}$

Haba peneutralan biasanya dilaporkan dalam kJ/mol, oleh itu kita bahagi dengan 1000:

$\Delta H = 1254\text{kJ/mol}$

Tetapi, sebab haba ini dilepaskan ke persekitaran (reaksi eksoterm), kita perlu menandakannya dengan tanda negatif:

$\Delta H = -1254\text{kJ/mol}$