તટસ્થીકરણ ઉષ્મા

January, 2014

તટસ્થીકરણ ઉષ્મા (heat of neutralisation) : મંદ દ્રાવણમાં એક મોલ ઍસિડ અને એક મોલ બેઇઝ વચ્ચે થતી તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા ઊર્જા. તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે. તેથી તટસ્થીકરણ ઉષ્માને પ્રક્રિયા ઉષ્મા (heat of reaction) પણ ગણી શકાય.

ઍસિડ + બેઇઝ = ક્ષાર + પાણી + ઉષ્મા ઊર્જા.

પ્રક્રિયા ઉષ્મા ધન અથવા ઋણ હોઈ શકે છે પણ તટસ્થીકરણ ઉષ્મા હંમેશાં ધન હોય છે. ઉગ્ર ઍસિડના મંદ દ્રાવણની આયનીકરણ પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે લખી શકાય જેમાં ઍસિડ પૂર્ણ રીતે H3O+ આયન સ્વરૂપમાં હોય છે.

HA+H2O ⇌ H3O+ + A

તેવી જ રીતે ઉગ્ર બેઇઝ મંદ દ્રાવણમાં આયનીકરણ પામી OH આયન આપે છે. તેથી તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે લખી શકાય :

H3O+ (a = l) + OH (a = l) = H2O (l) + H2O (l) + 13.7 કિ. કૅલરી.

આ પ્રક્રિયા કોઈ પણ ઉગ્ર ઍસિડ કે ઉગ્ર બેઇઝ માટે સાચી છે. અને 25° તાપમાને એન્થાલ્પી(enthalpy)માં થતો ફેરફાર ΔH = –13.7 કિ. કૅલરી થવા જાય છે. તટસ્થીકરણ ઉષ્માની આ અચળતા નિર્બળ ઍસિડના પ્રબળ બેઇઝ વડે, પ્રબળ ઍસિડના નિર્બળ બેઇઝ વડે કે નિર્બળ ઍસિડના નિર્બળ બેઇઝ વડે થતા તટસ્થીકરણ માટે સાચી ઠરતી નથી; કારણ કે આવી પ્રક્રિયાઓમાં H3O+ની OH આયન સાથે સંયોજાવાની એક જ પ્રક્રિયા થતી નથી. તેમાં નિર્બળ ઘટકના આયનીકરણની પ્રક્રિયા પણ સંકળાયેલી છે. આથી આવી પ્રક્રિયાનો એન્થાલ્પી ફેરફાર એ આયનીકરણની ઉષ્મા અને તટસ્થીકરણની ઉષ્માના સરવાળા બરાબર હોય છે; દા. ત., હાઇડ્રોસાયનિક ઍસિડ(નિર્બળ ઍસિડ)નું સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ વડે થતું તટસ્થીકરણ નીચે પ્રમાણે છે :

HCN (a = l) + OH (a = l) = CN (a = l) + H2O (l); Δ H025 =  2460 કૅલરી.

તે નીચેની બે ખંડ પ્રક્રિયાઓને આવરી લે છે :

HCN (a = l) = H+ (a = l) + CN (a = 1); ΔH025 = ΔHoi, H+ (a = l) + OH (a = l) = H2O(ℓ); ΔH025 = -13.7 કિ. કૅલરી. આથી આયનીકરણની ઉષ્મા   = 11.24 કિ. કૅલરી થશે.

પ્રવીણસાગર સત્યપંથી