在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时的反应热叫做中和热. 1. 必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热· 2. 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l)中和热均为57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其反应热小于57.3 kJ·mol-1; 3.以生成1 mol水为基准.
试验步骤如下:
1.在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,该实验也可在保温杯中进行。
2.用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记录下来。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
3.用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记录下来。
4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的Z高温度,记为终止温度,记录下来。
5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
6.根据实验数据计算中和热。
为了使计算简便一些,我们近似地认为:
(1)0.50 mol/L盐酸和0.55mol/LNaOH溶液的密度都是1g/cm3,所以50mL 0.50mol/L盐酸的质量m1=50g,50mL 0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g。
(2)中和后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),由此可以计算出,50mL 0.50 mol/L盐酸与50mL 0.55 mol/L NaOH溶液发生中和反应时放出的热量为:
(m1+m2)·c·(t2-t1)=0.418(t2-t1) kJ
又因 50 mLO.50 mol/L盐酸中含有0.025 mol的 HCl,0.025 mol的HCl与0.025 mol NaOH发生中和反应,生成0.025 molH2O,放出的热量是0.418(t2-t1) kJ,所以,生成1molH2O时放出的热量即中和热为:0.418(T2/T1)/0.025kJ/mol
所以,综上所述,试验过程中是需要测定氢氧化钠的其时温度的,总试验的起始温度取盐酸和氢氧化钠温度的平均值。