Sisu

• Astuda
• Näpunäited

Alati, kui segate keemilisi komponente, kas köögis või keemialaboris, loote uusi aineid, mida me nimetame “toodeteks”. Nende keemiliste reaktsioonide käigus võib soojus keskkonnast neelata või sellest loobuda. Soojusvahetus keskkonnaga toimuva keemilise reaktsiooni ajal on tuntud kui reaktsiooni entalpia, kirjutatud kui ∆H. ∆H leidmiseks lugege järgmist artiklit.

Astuda

1. Valmistage reagendid ette keemilise reaktsiooni jaoks. Reaktsiooni entalpia õigeks mõõtmiseks peate kõigepealt omama õiget kogust igast reagendist.
   • Oletame näiteks, et soovite leida reaktsiooni entalpia, milles vesi moodustub vesinikust ja hapnikust: 2H2 (vesinik) + O2 (hapnik) → 2H2O (vesi). Oletame, et selles näites on meil 2 mooli vesinikku ja 1 mool hapnikku.
2. Puhastage reaktsioonianum. Veendumaks, et reaktsioon toimub saastumata, puhastage reaktsioonianum (tavaliselt kalorimeeter), mida soovite kasutada.
3. Asetage segamispulk ja termomeeter reaktsioonianumasse. Valmistage segu vastavalt vajadusele ja mõõtke nende temperatuuri, hoides nii segamispulka kui ka termomeetrit kalorimeetris.
4. Valage reagendid reaktsioonianumasse. Kui kõik on korralikult ette valmistatud, võite reagendid panna kalorimeetri sisse. Seejärel sulgege see kohe.
5. Mõõtke temperatuuri. Fikseerige temperatuur pärast reaktiivide lisamist termomeetri abil, mille panite kalorimeetri sisse.
   • Oletame, et ülaltoodud näites panete kalorimeetri sisse vesiniku ja hapniku, lülitate selle välja ja märkisite temperatuuri (T1) 150K (mis on väga madal).
6. Jätkake vastusega. Andke ainetele veidi aega reageerimiseks, vajadusel segage selle kiirendamiseks.
7. Mõõtke uuesti temperatuur. Kui reaktsioon on lõppenud, registreeritakse temperatuur uuesti.
   • Oletame, et näites on teine ​​temperatuur (T2) või 95K.
8. Arvutage T1 ja T temperatuuri erinevus. Märkite erinevuse kui ∆T.
   • Näites arvutate ∆T järgmiselt:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Määratakse reagentide kogumass. Kui soovite arvutada reagentide kogumassi, vajate oma komponentide molaarmassit. Molaarmass on konstant; need leiate standardsetest perioodilistest tabelitest või muudest keemiatabelitest.
   • Ülaltoodud näites kasutate vesinikku ja hapnikku, mille molaarmassid on vastavalt 2g ja 32g. Kuna teil on 2 mooli vesinikku ja kasutasite 1 mooli hapnikku, saate reaktiivide kogumassi arvutada järgmiselt:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Arvutage reaktsiooni entalpia. Kui olete seda teinud, saate määrata reaktsiooni entalpia. Valem näeb välja selline: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • Valemis on m reaktiivide kogumass; s on erisoojus, mis on ühtlane ka iga elemendi või liitmaterjali puhul.
    • Ülaltoodud näites on lõpptooteks vesi, erisoojusega 4,2 JK-1 g-1. Reaktsiooni entalpiat saab seetõttu arvutada järgmiselt:
      ∆H = (36g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Märkige tulemus üles. Kui teie vastuse märk on negatiivne, on reaktsioon eksotermiline: soojus läheb keskkonda kaduma. Kui vastuse märk on positiivne, siis on reaktsioon endotermiline: soojus imendub keskkonnast.
    • Eespool toodud näites on viimane vastus -13608 J. Nii et see on eksotermiline reaktsioon, mis kasutab märkimisväärses koguses energiat.

Näpunäited

• Need arvutused tehakse Kelvin (K) - temperatuuri mõõtmise skaala nagu Celsiuse järgi. Kui soovite teisendada kelvinit Celsiuse järgi, lisage lihtsalt 273 kraadi: K = C + 273.