Kalorimetrie bei konstantem Druck

Für eine chemische Reaktion, die unter konstantem Druck durchgeführt wird, wie den atmosphärischen Druck, wird die Wärme die während des Prozesses ausgetauscht wird, gemessen als die Änderung der Enthalpie Delta H.Die Enthalpieänderung für die Reaktion manifestiert sich als eine Temperaturänderung, die mit einer Technik namens Kalorimetrie gemessen wird. Bei der Kalorimetrie wird die Reaktion in einem versiegelten und kalibrierten Behälter ausgeführt, der als Kalorimeter bezeichnet wird. Das Kalorimeter ist gut isoliert und verhindert jeden Wärmefluss zwischen sich selbst und seiner Umgebung.

Somit kann der Wärmeaustausch zwischen den Reaktanten und den Produkten die das System bilden und das Kalorimeter welches die Umgebung ausmacht kann genau berechnet werden, durch das Messen der nachfolgenden Temperaturänderungen im Kalorimeter. Wenn die Reaktion exothermisch ist, fließt Wärme aus dem System in die Umgebung, und die Temperatur steigt an. Umgekehrt, wenn die Reaktion endothermisch ist, strömt die Wärme aus der Umgebung in das System, wodurch die Temperatur des Kalorimeters sinkt.

Ein einfaches Kaffeebecher-Kalorimeter misst die Änderung in der Enthalpie in einer Lösung auftretenden Reaktion, unter konstanten Druckbedingungen. Das Kalorimeter besteht aus zwei Styroporkaffeebechern, ineinander verschachtelt und ist mit einem Thermometer und einem Rührer ausgestattet. Das Kalorimeter wird mit einem locker sitzenden Korkdeckel verschlossen, dies ist zur Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks, der offen zur Atmosphäre ist.

Angenommen das, 50, 0 Milliliter von jeweils 1, 0 molarer wässrigen Salzsäure und 1, 0 molarem wässrigem Kaliumhydroxid, innerhalb des Kalorimeters reagieren, um die Temperatur der Lösung um 6, 9 Grad Celsius zu erhöhen. Die von der Lösung absorbierten Wärme q Lösung ist gleich seiner spezifischen Wärme, Cs, 4, 18 Joule/die gleiche wie die des Wassers multipliziert mit seiner Gesamtmasse, m 100, 0 Gramm, und der Temperaturänderung. Die Wärme der Lösung beträgt das 2, 9-fache zehn hoch 3 Joule oder 2, 9 Kilojoule.

Die Wärme der Reaktion q Reaktion hat den gleichen Wert, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen. Weil der Druck konstant ist, ist die Enthalpieänderung gleich der Reaktionswärme. Um die Enthalpieänderung der Reaktion pro Mol zu finden, wird die Enthalpie durch die Anzahl der Salzsäure-Mole geteilt.

Die Mole der Salzsäure werden berechnet durch die Multiplikation des Volumens in Litern 0, 05 Liter mit der Molarität von 1 Molar. Daher ergibt das negativ 2, 9 Kilojoule geteilt durch 0, 050 Mol negativ 58 Kilojoule/mol.