Comment déterminer si une réaction est endothermique ou exothermique dans une expérience calorimétrique ?

Un calorimètre est un appareil qui mesure soigneusement la température d'un système isolé à la fois avant et après une réaction. Le changement de température nous indique si l'énergie thermique a été absorbée ou libérée, et combien. Cela nous donne des informations importantes sur les produits, les réactifs et la nature de la réaction.

Réactions endothermiques et exothermiques

Un feu de camp est un processus exothermique.

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Un processus endothermique absorbe la chaleur de l'environnement, tandis qu'un processus exothermique libère de la chaleur dans l'environnement. L'ajout de chaleur aide le sucre et le sel à se dissoudre dans l'eau. Cette réaction est endothermique: Réactifs + Énergie → Produits. Les réactions chimiques dans une flamme de bougie dégagent de la chaleur. Ceux-ci sont exothermiques: Réactifs → Produit + Énergie.

Expériences de calorimétrie

Les expériences de calorimétrie mesurent la quantité d'énergie thermique gagnée ou perdue au cours d'une réaction en mesurant la température avant et après. Sur la base du changement de température, des masses des substances et des équipements, et d'une autre propriété appelée le

capacité thermique (qui peut être différent pour chaque composant), on calcule le changement d'énergie thermique qui s'est produit au cours de la réaction. Si le changement est positif, alors de l'énergie thermique est libérée et le processus est exothermique. Si le changement est négatif, alors l'énergie thermique a été absorbée et le processus est endothermique.

Types de calorimètres

Un calorimètre est un récipient fermé et isolé dans lequel la réaction chimique se déroule dans un environnement isolé. Le calorimètre comprend également un moyen de mesurer la température avant et après la réaction. Il existe deux principaux types de calorimètres: les calorimètres à pression constante et les calorimètres à volume constant. Une tasse en polystyrène avec un couvercle et un thermomètre constitue un calorimètre à pression constante de base utile pour les expériences à domicile. La réaction est toujours à pression atmosphérique. Un calorimètre à bombe à volume constant est plus compliqué. La réaction a lieu dans un récipient scellé à paroi épaisse qui est immergé dans un bain-marie isolé.

Exemples: exothermique

Les calories sont simplement l'énergie que nous tirons de la nourriture lorsqu'elle est

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Les calories dans les aliments peuvent être déterminées en les brûlant dans un calorimètre à bombe. L'échantillon alimentaire à mesurer est placé dans la chambre intérieure, qui est remplie d'oxygène et possède un élément chauffant qui enflammera l'échantillon. Parce que nous utilisons des aliments pour obtenir de l'énergie, le processus de combustion doit libérer de l'énergie - ils sont exothermiques. Par conséquent, la température sera plus élevée après qu'avant. Un autre exemple de réaction exothermique est ce qui se passe dans une compresse chaude instantanée.

Exemples: endothermique

Le sucre se dissout plus rapidement dans un café plus chaud.

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Beaucoup de gens ont réalisé l'expérience où vous mélangez du bicarbonate de soude et du vinaigre et obtenez une réaction excitante. Cette réaction est endothermique. Il ne serait pas difficile de tester cela dans un simple calorimètre domestique. Le contraire des compresses chaudes instantanées sont les compresses froides instantanées, qui se trouvent souvent dans les trousses de premiers soins et utilisent des réactions endothermiques.

Physique vs. Procédés chimiques

Un calorimètre peut mesurer la chaleur de transformation de l'eau - ce qui permet à l'eau de geler à 32 F.

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Le mot «réaction» dans cet article devrait vraiment être pensé de manière plus générale. Les changements de phase, tels que la congélation ou l'ébullition de l'eau, sont des processus physiques et non des réactions chimiques. La chaleur nécessaire à ajouter ou à retirer pour que ces changements de phase se produisent nous donne une constante physique importante appelée chaleur de transformation. On peut utiliser un calorimètre pour mesurer cela.

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