Dengan kalorimeter, Anda dapat mengukur entalpi reaksi atau kapasitas panas menggunakan suhu akhir (Tf) isinya. Tetapi bagaimana jika Anda mengetahui entalpi reaksi dari reaksi Anda dan kapasitas panas bahan yang Anda gunakan dan Anda ingin memprediksi berapa Tf? Anda juga bisa melakukannya — dan sebenarnya, masalah seperti ini adalah pertanyaan umum pada kuis di kelas kimia.
Baca kembali pertanyaan pekerjaan rumah/kuis dan tentukan informasi apa yang dapat Anda ekstrak dari pertanyaan tersebut. Anda mungkin akan diberikan entalpi reaksi, konstanta kalorimeter dan kapasitas panas campuran yang dibentuk oleh reaksi dalam kalorimeter, bersama dengan suhu awal.
Ingatlah bahwa dalam kalorimeter sempurna, kalor yang dilepaskan oleh reaksi sama dengan jumlah kalor yang diperoleh kalorimeter dan kalor yang diperoleh isinya. Selain itu, kalorimeter dan isinya akan mencapai suhu akhir yang sama -- Tf. Akibatnya, Anda dapat menggunakan informasi ini untuk menulis persamaan berikut: Entalpi reaksi = (kapasitas kalor isi) x (massa isi) x (Ti - Tf) + (Konstanta kalorimeter) x (Ti - Tf) dimana Ti adalah suhu awal dan Tf adalah suhu akhir suhu. Perhatikan bahwa Anda mengurangi Tfinal dari Tinitial dan bukan sebaliknya. Itu karena dalam kimia, entalpi reaksi negatif jika reaksi mengeluarkan panas. Jika mau, Anda dapat mengurangi Ti dari Tf, selama Anda ingat untuk membalik tanda pada jawaban Anda setelah selesai.
Bagi kedua sisi dengan ( (kapasitas panas isi) x (massa isi) + (konstanta kalorimeter) ) untuk menghasilkan berikut: Entalpi reaksi / ( (kapasitas panas isi) x (massa isi) + (Konstanta kalorimeter) ) = Ti - Tf
Masukkan angka-angka yang diberikan kepada Anda sebagai bagian dari pertanyaan dan gunakan untuk menghitung Tf. Misalnya, jika entalpi reaksi adalah -200 kJ, kapasitas panas campuran yang dibentuk oleh reaksi adalah 0,00418 kJ/gram Kelvin, massa total produk reaksi adalah 200 gram, konstanta kalorimeter adalah 2 kJ / K, dan suhu awal adalah 25 C, berapa Tf?
Jawaban: Pertama, tulis persamaan Anda: Tf = Ti - ( Entalpi reaksi / ( (Kapasitas panas isi) x (massa isi) + (Konstanta kalorimeter) ) )
Sekarang, masukkan semua angka Anda dan selesaikan: Tf = 25 derajat - (-200 kJ / (0,00418 kJ/g K kali 200 g + 2 kJ/K) ) Tf = 25 derajat - (-200 kJ / 2,836 kJ/K ) Tf = 25 + 70,5 Tf = 95,5 derajat C
Referensi
- "Prinsip Kimia: Pencarian Wawasan"; Peter Atkins, dkk.; 2008
- Departemen Kimia Universitas Florida: Kalorimetri
tentang Penulis
Berbasis di San Diego, John Brennan telah menulis tentang sains dan lingkungan sejak 2006. Artikelnya telah muncul di "Plenty," "San Diego Reader," "Santa Barbara Independent" dan "East Bay Bulanan." Brennan meraih gelar Bachelor of Science di bidang biologi dari University of California, San Diego.
