Калориметар је уређај који пажљиво мери температуру изолованог система и пре и после реакције. Промена температуре нам говори да ли је и колико топлотна енергија апсорбована или ослобођена. То нам даје важне информације о производима, реактантима и природи реакције.
Ендотермне и егзотермне реакције
•••Јупитеримагес / Пикланд / Гетти Имагес
Ендотермни процес апсорбује топлоту из околине, док егзотермни процес ослобађа топлоту у околину. Додавање топлоте помаже растварању шећера и соли у води. Та реакција је ендотермна: реактанти + енергија → производи. Хемијске реакције у пламену свеће одају топлоту. То су егзотермни састојци: Реагенси → Производ + Енергија.
Калориметријски експерименти
Калориметријски експерименти мере количину топлотне енергије стечене или изгубљене током реакције мерењем температуре пре и после. На основу промене температуре, масе супстанци и опреме и другог својства под називом топлотни капацитет (која се може разликовати за сваку компоненту), израчунава се промена топлотне енергије која се догодила током реакције. Ако је промена позитивна, тада се ослобађа топлотна енергија, а процес је егзотермичан. Ако је промена негативна, тада је апсорбована топлотна енергија, а процес је ендотерман.
Врсте калориметара
Калориметар је затворена, изолована посуда у којој се хемијска реакција одвија у изолованом окружењу. Калориметар такође укључује начин мерења температуре пре и после реакције. Постоје две главне врсте калориметра: калориметри са константним притиском и калориметри са константном запремином. Шоља од стиропора са поклопцем и термометром чини основни калориметар са константним притиском користан за кућне експерименте. Реакција је увек под атмосферским притиском. Калориметар бомбе са константном запремином је сложенији. Реакција се одвија у затвореној посуди са дебелим зидовима која је уроњена у изоловано водено купатило.
Примери: егзотермни
•••Гоодсхоот / Гоодсхоот / Гетти Имагес
Калорије у храни могу се одредити њиховим сагоревањем у калориметру бомбе. Узорак хране који се мери ставља се у унутрашњу комору која је напуњена кисеоником и има грејни елемент који ће запалити узорак. Будући да храну користимо да бисмо добили енергију, процес сагоревања мора да ослобађа енергију - она је егзотермна. Сходно томе, температура ће после бити виша него раније. Још један пример егзотермне реакције је оно што се одвија у тренутном врелом паковању.
Примери: ендотермни
•••Тхинкстоцк / Стоцкбите / Гетти Имагес
Многи људи су извели експеримент где мешате соду бикарбону и сирће и добијате узбудљиву реакцију. Ова реакција је ендотермна. Не би било тешко ово тестирати на једноставном кућном калориметру. Супротно од инстант врућих паковања су инстант хладна паковања која се често налазе у комплету за прву помоћ и користе ендотермне реакције.
Физички вс. Хемијски процеси
•••Цомстоцк / Стоцкбите / Гетти Имагес
О речи „реакција“ у овом чланку заиста треба размишљати шире. Фазне промене, попут замрзавања или кључања воде, физички су процеси, а не хемијске реакције. Топлота коју је требало додати или уклонити да би се те фазне промене догодиле дају нам важну физичку константу која се назива топлота трансформације. За мерење се може користити калориметар.