Calorimetría de Presión Constante

Para una reacción química realizada a presión constante, como la presión atmosférica, el calor intercambiado durante el proceso se mide como el cambio en la entalpía delta H.El cambio de entalpía de la reacción se manifiesta como un cambio de temperatura, que se mide mediante una técnica llamada calorimetría. En la calorimetría, la reacción se ejecuta en un recipiente sellado y calibrado llamado calorímetro. El calorímetro está bien aislado y evita cualquier flujo de calor entre él y su entorno.

Por lo tanto, el calor intercambiado entre los reactivos y productos, que constituyen el sistema, y el calorímetro, que es el entorno, se puede calcular con precisión monitoreando los cambios posteriores en la temperatura en el calorímetro. Si la reacción es exotérmica, el calor fluye desde el sistema hacia los alrededores y la temperatura aumenta. Por el contrario, si la reacción es endotérmica, el calor fluye desde los alrededores hacia el sistema, lo que hace que la temperatura del calorímetro descienda.

Un calorímetro de taza de café simple mide el cambio en la entalpía de una reacción que ocurre en una solución, bajo condiciones de presión constante. El calorímetro consta de dos tazas de café de espuma de poliestireno colocadas juntas y equipadas con un termómetro y un agitador. El calorímetro se cierra con una tapa de corcho holgada para mantener las condiciones de presión constante y abierta a la atmósfera.

Suponga que 50, 0 mililitros de ácido clorhídrico acuoso, 1, 0 molar, e hidróxido de potasio acuoso, 1, 0 molar, reaccionan dentro del calorímetro para elevar la temperatura de la solución en 6, 9 grados centígrados. El calor absorbido por la solución solución q-es igual a su calor específico, C s, 4.18 julios por gramo grado centígrado igual que el del agua multiplicado por su masa total, m-100.0 gramos, y el cambio en temperatura. El calor de la solución es 2.9 diez veces elevado a la potencia de 3 julios o 2.9 kilojulios.

El calor de la reacción reacción q-tiene el mismo valor, pero con signo opuesto. Debido a que la presión es constante, el cambio de entalpía es el mismo que el calor de la reacción. Para encontrar el cambio de entalpía de la reacción por mol, la entalpía se divide por el número de moles de ácido clorhídrico.

Los moles de ácido clorhídrico se encuentran multiplicando el volumen en litros 0.05 L con la molaridad de 1 molar. Por lo tanto, 2.9 kilojulios negativos divididos por 0.050 moles dan 58 kilojulios negativos por mol.