その理由は次のとおりです。
* 完全なイオン化: 強酸と強い塩基は溶液中に完全にイオン化します。これは、彼らがそれぞれのイオンに解離し、未結合分子が残っていないことを意味します。たとえば、HCl(強酸)はH⁺イオンとCl⁻イオンに完全にイオン化され、NaOH(強いベース)がNa⁺およびOH-イオンに完全にイオン化されます。
* 中和反応: 強酸と強いベースの間の中和反応は、常に水と塩の形成を伴います。 反応は基本的にです:
h⁺(aq) +oh⁻(aq)→h₂o(l)
* エンタルピー変化: 上記の反応のエンタルピー変化は、使用される特定の酸または塩基に関係なく、常に同じです。 これは、反応には、1モルのh⁺イオンから1モルの水から1モルの水が形成されるためです。この反応に関連するエンタルピー変化は-57.1 kJ/molです。
重要な考慮事項:
* 弱酸と塩基: 弱酸と塩基の中和熱は、使用される酸と塩基によって異なります。これは、弱酸と塩基のイオン化が完全ではなく、エンタルピーの変化には弱酸または塩基のイオン化エネルギーが含まれるためです。
* その他の要因: 強酸と強い塩基の中和熱は一般に一定ですが、次のような要因のために小さな変動が発生する可能性があります。
* 溶液のイオン強度: これは、エンタルピーの変化にわずかに影響を与える可能性があります。
* 温度: エンタルピーの変化は温度依存性であるため、小さな変動が発生する可能性があります。
結論として、強酸と強い塩基の中和の一定の熱は、反応物の完全なイオン化と水の形成につながる一貫した反応メカニズムの結果です。