Калориметром можете мерити енталпије реакције или топлотне капацитете користећи коначну температуру (Тф) садржаја. Али шта ако знате енталпију реакције ваше реакције и топлотне капацитете материјала које користите и желите да предвидите какав ће Тф бити уместо тога? То можете и ви - а заправо је ова врста проблема често питање на квизовима на часовима хемије.
Прочитајте питање домаћег задатка / квиза и одредите које информације можете извући из питања. Вероватно ће вам бити дата енталпија реакције, константа калориметра и топлотни капацитет смеше настале реакцијом у калориметру, заједно са почетним температурама.
Запамтите да је у савршеном калориметру топлота коју даје реакција једнака збиру топлоте коју добија калориметар и топлоте добијене њеним садржајем. Штавише, и калориметар и његов садржај достићи ће исту коначну температуру - Тф. Сходно томе, ове информације можете користити за писање следеће једначине: Енталпија реакције = (топлотни капацитет садржаја) к (маса садржаја) к (Ти - Тф) + (константа калориметра) к (Ти - Тф) где је Ти почетна температура, а Тф коначна температура. Приметите да Тфинал одузимате од Тинитиала, а не обрнуто. То је зато што су у хемији реакциона енталпија негативна ако реакција одаје топлоту. Ако желите, уместо тога можете да одузмете Ти од Тф, све док не заборавите да окренете знак на свом одговору када завршите.
Поделите обе стране са ((топлотни капацитет садржаја) к (маса садржаја) + (константа калориметра)) да се добије следеће: Енталпија реакције / ((топлотни капацитет садржаја) к (маса садржаја) + (константа калориметра)) = Ти - Тф
Прикључите бројеве који су вам дати у оквиру питања и помоћу њих израчунајте Тф. На пример, ако је енталпија реакције -200 кЈ, топлотни капацитет смеше коју ствара реакција је 0,00418 кЈ / грам Келвина, укупна маса производа реакције је 200 грама, константа калориметра је 2 кЈ / К, а почетна температура је 25 Ц, што је Тф?
Одговор: Прво напишите своју једначину: Тф = Ти - (Енталпија реакције / ((топлотни капацитет садржаја) к (маса садржаја) + (константа калориметра)))
Сада прикључите све своје бројеве и решите: Тф = 25 степени - (-200 кЈ / (0,00418 кЈ / г К пута 200 г + 2 кЈ / К)) Тф = 25 степени - (-200 кЈ / 2,836 кЈ / К ) Тф = 25 + 70,5 Тф = 95,5 степени Ц.
Референце
- „Хемијски принципи: потрага за увидом“; Петер Аткинс, ет ал.; 2008
- Одељење за хемију Универзитета у Флориди: Калориметрија
О аутору
Јохн Бреннан са седиштем у Сан Диегу пише о науци и животној средини од 2006. године. Његови чланци су се појавили у „Пленти“, „Сан Диего Реадер“, „Санта Барбара Индепендент“ и „Еаст Баи Месечно. “Бреннан је дипломирала биологију на Универзитету у Калифорнији, Сан Диего.