Как определить, является ли реакция эндотермической или экзотермической в ​​калориметрическом эксперименте?

Калориметр - это устройство, которое тщательно измеряет температуру изолированной системы как до, так и после реакции. Изменение температуры говорит нам, была ли тепловая энергия поглощена или высвобождена и сколько. Это дает нам важную информацию о продуктах, реагентах и ​​характере реакции.

Эндотермические и экзотермические реакции

Костер - экзотермический процесс.

•••Jupiterimages / Pixland / Getty Images

Эндотермический процесс поглощает тепло из окружающей среды, в то время как экзотермический процесс выделяет тепло в окружающую среду. Добавление тепла способствует растворению сахара и соли в воде. Эта реакция эндотермическая: Реагенты + Энергия → Продукты. Химические реакции в пламени свечи выделяют тепло. Это экзотермические вещества: Реагенты → Продукт + Энергия.

Калориметрические эксперименты

Калориметрические эксперименты измеряют количество тепловой энергии, полученной или потерянной во время реакции, путем измерения температуры до и после. В зависимости от изменения температуры, массы веществ и оборудования, а также другого свойства, называемого

instagram story viewer
теплоемкость (которая может быть разной для каждого компонента), вычисляется изменение тепловой энергии, которое произошло во время реакции. Если изменение положительное, значит, была выделена тепловая энергия, и процесс экзотермический. Если изменение отрицательное, значит, тепловая энергия была поглощена, и процесс эндотермический.

Типы калориметров

Калориметр - это закрытый изолированный контейнер, в котором химическая реакция протекает в изолированной среде. Калориметр также включает способ измерения температуры до и после реакции. Существует два основных типа калориметров: калориметры постоянного давления и калориметры постоянного объема. Чашка из пенополистирола с крышкой и термометром делает простой калориметр постоянного давления полезным для домашних экспериментов. Реакция всегда происходит при атмосферном давлении. Калориметр бомбы постоянного объема более сложен. Реакция протекает в толстостенном герметичном контейнере, погруженном в изолированную водяную баню.

Примеры: экзотермический

Калории - это просто энергия, которую мы получаем из пищи, когда она

•••Goodshoot / Goodshoot / Getty Images

Количество калорий в продуктах питания можно определить, сжигая их в калориметре бомбы. Измеряемый образец пищи помещается во внутреннюю камеру, которая заполнена кислородом и имеет нагревательный элемент, который воспламеняет образец. Поскольку мы используем продукты для получения энергии, процесс их сжигания должен высвобождать энергию - они экзотермичны. Следовательно, после этого температура будет выше, чем раньше. Другой пример экзотермической реакции - это то, что происходит в мгновенном горячем пакете.

Примеры: эндотермический

В более горячем кофе сахар растворяется быстрее.

•••Thinkstock / Stockbyte / Getty Images

Многие люди проводили эксперимент, в котором вы смешиваете пищевую соду и уксус и получаете захватывающую реакцию. Эта реакция эндотермическая. Проверить это на простом домашнем калориметре несложно. Противоположностью горячих компрессов быстрого приготовления являются холодные компрессы быстрого приготовления, которые часто встречаются в аптечках первой помощи и вызывают эндотермические реакции.

Физический vs. Химические процессы

Калориметр может измерять теплоту превращения воды, что позволяет воде замерзать до 32 F.

•••Comstock / Stockbyte / Getty Images

Слово «реакция» в этой статье действительно следует рассматривать в более общем плане. Фазовые изменения, такие как замерзание или кипение воды, являются физическими процессами, а не химическими реакциями. Тепло, которое необходимо добавить или отвести, чтобы эти фазовые изменения произошли, дает нам важную физическую константу, называемую теплотой превращения. Для измерения этого можно использовать калориметр.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer