🧪 2026 TYT Kimya: Nötralleşme Isısı Nedir?
Nötralleşme ısısı, asit ve bazın tepkimeye girerek tuzu ve suyu oluşturduğu nötralleşme tepkimesi sırasında açığa çıkan ısıdır. Bu tepkime genellikle egzotermiktir, yani ısı vererek gerçekleşir.
🔥 Nötralleşme Tepkimesi Nedir?
Nötralleşme tepkimesi, bir asit ile bir bazın bir araya gelerek tuz ve su oluşturduğu kimyasal bir tepkimedir.
- 🧪 Asit: Suda çözündüğünde hidronyum iyonu ($H_3O^+$) derişimini artıran madde.
- 💧 Baz: Suda çözündüğünde hidroksit iyonu ($OH^−$) derişimini artıran madde.
- 🧂 Tuz: Asit ve bazın tepkimesi sonucu oluşan iyonik bileşik.
- 💧 Su: Nötralleşme tepkimesinin yan ürünü.
Örneğin, hidroklorik asit (HCl) ile sodyum hidroksit (NaOH) arasındaki tepkimeyi inceleyelim:
$HCl(aq) + NaOH(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$
Bu tepkime sonucunda sodyum klorür (NaCl) tuzu ve su oluşur.
🌡️ Nötralleşme Isısı Nasıl Hesaplanır?
Nötralleşme ısısını hesaplamak için kalorimetri kullanılır. Kalorimetre, ısı alışverişini izole edilmiş bir ortamda gerçekleştiren bir cihazdır.
1.
Kalorimetri Deneyi:
- 🌡️ Bilinen miktarda asit ve baz çözeltisi kalorimetre kabına konulur.
- ⏱️ Tepkime öncesi ve sonrası sıcaklıklar ölçülür.
- ⚙️ Çözeltinin özgül ısısı ve kütlesi bilinmelidir.
2.
Isı Miktarının Hesaplanması:
Açığa çıkan ısı miktarı (q), aşağıdaki formülle hesaplanır:
$q = m \cdot c \cdot \Delta T$
Burada:
- 📏 $m$: Çözeltinin kütlesi (gram)
- 🔥 $c$: Çözeltinin özgül ısısı (genellikle su için 4.18 J/g°C alınır)
- 🌡️ $\Delta T$: Sıcaklık değişimi (°C)
3.
Nötralleşme Isısının Hesaplanması:
Nötralleşme ısısı, tepkimeye giren madde miktarına bölünerek bulunur. Genellikle kJ/mol cinsinden ifade edilir.
$Nötralleşme \ Isısı = \frac{q}{n}$
Burada:
- 🔥 $q$: Hesaplanan ısı miktarı (J veya kJ)
- 🧪 $n$: Tepkimeye giren sınırlayıcı reaktifin mol sayısı (mol)
✍️ Örnek Hesaplama
25 °C'de 50 mL 1 M HCl çözeltisi ile 50 mL 1 M NaOH çözeltisi karıştırılıyor. Tepkime sonunda sıcaklık 31 °C'ye yükseliyor. Çözeltinin yoğunluğunu 1 g/mL ve özgül ısısını 4.18 J/g°C olarak kabul edin. Nötralleşme ısısını hesaplayın.
1.
Toplam Çözelti Kütlesi:
$m = 50 \ mL + 50 \ mL = 100 \ mL$
$100 \ mL \cdot 1 \ g/mL = 100 \ g$
2.
Sıcaklık Değişimi:
$\Delta T = 31 \ °C - 25 \ °C = 6 \ °C$
3.
Isı Miktarı:
$q = 100 \ g \cdot 4.18 \ J/g°C \cdot 6 \ °C = 2508 \ J = 2.508 \ kJ$
4.
HCl'nin Mol Sayısı:
$n = 1 \ M \cdot 0.050 \ L = 0.05 \ mol$
5.
Nötralleşme Isısı:
$Nötralleşme \ Isısı = \frac{2.508 \ kJ}{0.05 \ mol} = 50.16 \ kJ/mol$
Bu durumda, nötralleşme ısısı yaklaşık olarak 50.16 kJ/mol'dür.
💡 Önemli Notlar
- ⚠️ Nötralleşme ısısı, asit ve bazın kuvvetine bağlıdır. Kuvvetli asit ve bazlar kullanıldığında daha yüksek nötralleşme ısıları elde edilir.
- 🧪 Seyreltik çözeltilerde, çözeltinin özgül ısısı suyun özgül ısısına yakın kabul edilebilir.
- 🔥 Nötralleşme tepkimeleri genellikle egzotermik olduğundan, ısı açığa çıkar.
