Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Калориметрія та реакційна ентальпія

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    24478

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Виконайте і опишіть розрахунки калориметрії

    Як ви вимірюєте ΔH?

    Якщо ви хочете виміряти ΔH, ви зазвичай використовуєте калориметрію, яка просто означає вимірювання тепла. Звичайний спосіб це робиться шляхом вимірювання того, наскільки температура системи збільшується, коли відбувається процес. Наприклад, можливо, у нас є 2 розчини (наприклад, кислота та розчин основи) і ми змішуємо їх у термосі. Вимірюємо температуру розчинів перед перемішуванням, а також після реакції. Оскільки ми запускаємо реакцію в термосі, очікуємо, що майже все тепло від реакції залишиться в термосі. Крім того, ми не закриваємо термос до упору, тому тиск завжди атмосферний тиск. Ентальпія реакції пов'язана зі зміною температури, але як саме?

    Теплоємність

    Теплоємність говорить нам, скільки тепла потрібно для підвищення температури предмета або речовини на певну величину. Одиниця калорійності - це енергія, необхідна для підвищення температури 1 г води на 1 градус (або за Цельсієм, або Кельвіном). 1 калорія = 4,18 Дж.

    \[C=\frac{q}{\Delta T}\]

    Залежно від того, що зручно, теплоємність можна визначити по-різному. Іноді його визначають за допомогою тепла, що передається при постійному тиску, а в інших випадках тепло передається при постійному обсязі. Питома теплоємність - це теплоємність на одиницю маси:

    \[C=\dfrac{q}{\Delta T\; \times m}\]

    Молярна теплоємність - це теплоємність на моль речовини. Якщо вам відома теплоємність системи, можна обчислити ΔH, використовуючи дані зміни температури з експерименту з калориметрії. На прикладі кислотно-лужної реакції в термосі ви хотіли б теплоємність термоса і додали б теплоємність розчину, яку ви могли б обчислити, використовуючи питому або молярну теплоту води.

    Виконання розрахунків калориметрії

    По-перше, потрібно бути трохи уважним, чи був проведений експеримент при постійному тиску або постійному обсязі. Це дозволить визначити, чи розраховуєте ви ентальпію або внутрішню енергію реакції. По-друге, переконайтеся, що ви правильно розібралися з теплоємністю системи. Можливо, вам доведеться скласти теплові потужності різних частин системи, використовуючи (маса х питома теплоємність) або (моль х молярна теплоємність) кожної частини. Після того, як ви зрозуміли це, ви зазвичай можете думати про це як «перетворення одиниць» і використовувати аналіз розмірів, щоб об'єднати всі відомі вам величини, щоб знайти потрібну кількість.

    Автори та атрибуція