Kalorimeetriga saate mõõta reaktsiooni entalpiaid või soojusmahtu, kasutades sisu lõpp-temperatuuri (Tf). Aga mis siis, kui teate oma reaktsiooni reaktsioonientalpiat ja kasutatavate materjalide soojusvõimsusi ning soovite ennustada, mis see Tf saab olema? Te saate ka seda teha - ja tegelikult on selline probleem keemiatundide viktoriinide puhul tavaline küsimus.
Loe uuesti läbi kodutöö / viktoriini küsimus ja määrake, millist teavet saate küsimusest välja võtta. Tõenäoliselt antakse teile reaktsiooni entalpia, kalorimeetri konstant ja kalorimeetri reaktsioonil moodustunud segu soojusvõime koos algtemperatuuridega.
Pidage meeles, et ideaalses kalorimeetris võrdub reaktsioonist eralduv soojus kalorimeetri ja selle sisu abil saadud soojuse summaga. Pealegi saavutavad nii kalorimeeter kui ka selle sisu sama lõpptemperatuuri - Tf. Järelikult saate seda teavet kasutada järgmise võrrandi kirjutamiseks: Reaktsioonientalpia = (sisu soojusvõime) x (sisu mass) x (Ti - Tf) + (kalorimeetri konstant) x (Ti - Tf), kus Ti on algtemperatuur ja Tf on lõplik temperatuur. Pange tähele, et lahutate Tfinali Tinitialist ja mitte vastupidi. Seda seetõttu, et keemias on reaktsiooni entalpiad negatiivsed, kui reaktsioon annab soojust. Soovi korral võite Ti-st hoopis Tf-st lahutada, kui mäletate oma vastusel märki ümber lükata, kui olete lõpetanud.
Jagage mõlemad pooled ((sisu soojusvõimsus) x (sisu mass) + (kalorimeetri konstant)), et saada järgmine: reaktsiooni entalpia / ((sisu soojusvõime) x (sisu mass) + (kalorimeetri konstant)) = Ti - Tf
Ühendage küsimuse osana antud numbrid ja kasutage neid Tf arvutamiseks. Näiteks kui reaktsiooni entalpia on -200 kJ, siis moodustub segu soojusvõime reaktsioon on 0,00418 kJ / gramm Kelvini, reaktsioonisaaduste kogumass on 200 grammi, kalorimeetri konstant on 2 kJ / K ja algtemperatuur on 25 C, mis on Tf?
Vastus: Kõigepealt kirjutage välja oma võrrand: Tf = Ti - (reaktsioonientalpia / ((sisu soojusvõime) x (sisu mass + + (kalorimeetri konstant)))
Nüüd ühendage kõik oma numbrid ja lahendage: Tf = 25 kraadi - (-200 kJ / (0,00418 kJ / g K korda 200 g + 2 kJ / K)) Tf = 25 kraadi - (-200 kJ / 2,836 kJ / K ) Tf = 25 + 70,5 Tf = 95,5 kraadi C
Viited
- "Keemilised põhimõtted: taipamise otsing"; Peter Atkins jt; 2008
- Florida ülikooli keemiaosakond: kalorimeetria
Autori kohta
San Diegos asuv John Brennan on alates 2006. aastast kirjutanud teadusest ja keskkonnast. Tema artikleid on ilmunud saitides "Plenty", "San Diego Reader", "Santa Barbara Independent" ja "East Bay Kord kuus. "Brennanil on San Diegos California ülikoolis bakalaureusekraad bioloogias.