Teóricamente, ¿cuál es la energía de activación para una reacción de neutralización?

Nunca he intentado hacer este experimento, así que lo que digo podría estar mal. Por favor, hágamelo saber en los comentarios si es así.

Primero, para medir la energía de activación, puede obtener un conjunto de constantes de velocidad medidas a diferentes temperaturas. Estos pueden estar en la literatura, puede que no. Si lo son, puede trazarlos usando la ecuación de Arrhenius:

[matemáticas] \ ln (k) = {\ frac {-E_ {a}} {R}} \ left ({\ frac {1} {T}} \ right) + \ ln (A) [/ math]

Como puede ver, si traza el logaritmo natural de la constante de velocidad versus el inverso de la temperatura, la pendiente será igual a la energía de activación negativa sobre la constante de gas.

Ahí tienes.

Sin embargo, si los datos de velocidad constante / temperatura no están en la literatura, tendrá que medirlos usted mismo. Aqui es donde se pone complicado.

  1. Primero, esta velocidad de reacción puede ser demasiado rápida para medir usando el cronómetro básico. Tal vez tendrá que cambiar a una configuración como un instrumento de flujo detenido. Quizás sea incluso más rápido que eso. Puede ralentizar la reacción reduciendo la concentración, pero eso trae sus propias complicaciones.
  2. ¿Cómo vas a controlar esta reacción? Difícil de distinguir cuantitativamente entre hidróxido y agua … especialmente si está usando bajas concentraciones de hidróxido para limitar la velocidad. Quizás se pueda usar la solución IR … No lo sé. Quizás la RMN se pueda usar disolviendo pequeñas cantidades de ácido y base en D2O. Sin embargo, debe ser lo suficientemente lento como para obtener suficientes escaneos para resolver sus picos a la baja concentración que necesitará usar.

En cuanto a los efectos de la solución en la energía de activación, sí, el entorno de la solución afectará la medición. El solvente acuoso vs orgánico debería producir resultados diferentes. Pero tu reacción dice acuosa. En cualquier caso, en solución acuosa, la concentración de agua será prácticamente constante y no debería tener que dar cuenta de ello. Sin embargo, se volverá complicado si usa concentraciones muy altas de reactivos.

Sí, para unir el protón con el OH, debe antes de “romper” las interacciones entre los iones y las moléculas de agua unidas a ellos.

La energía necesaria para hacer esto es la energía de activación (o al menos su entalpía, también hay un factor entrópico).