Calorimetria a pressione costante

Per una reazione chimica condotta a pressione costante, come la pressione atmosferica, il calore scambiato durante il processo viene misurato come la variazione del delta di entalpia H.La variazione di entalpia per la reazione si manifesta come una variazione di temperatura, che viene misurata utilizzando una tecnica chiamata calorimetria. Nella calorimetria, la reazione viene eseguita in un contenitore sigillato e calibrato chiamato calorimetro. Il calorimetro è ben isolato ed impedisce qualsiasi flusso di calore tra se stesso e l'ambiente circostante.

Pertanto, il calore scambiato tra i reagenti e i prodotti, che costituiscono il sistema, e il calorimetro, che è l'ambiente circostante, può essere calcolato con precisione monitorando le successive variazioni di temperatura nel calorimetro. Se la reazione è esotermica, il calore fluisce dal sistema all'ambiente circostante e la temperatura aumenta. Al contrario, se la reazione è endotermica, il calore fluisce dall'ambiente circostante nel sistema, facendo abbassare la temperatura del calorimetro.

Un semplice calorimetro a tazza da caffè misura la variazione di entalpia di una reazione che si verifica in una soluzione, in condizioni di pressione costante. Il calorimetro è costituito da due tazze di caffè in polistirolo incastrate insieme e dotate di un termometro e di un agitatore. Il calorimetro è chiuso con un coperchio di sughero non a prova d'aria per mantenere le condizioni di pressione costante aperta all'atmosfera.

Supponiamo che 50, 0 millilitri ciascuno di acido cloridrico acquoso 1, 0 molare e idrossido di potassio acquoso 1, 0 molare, reagiscano all'interno del calorimetro, per aumentare la temperatura della soluzione di 6, 9 gradi Celsius. Il calore assorbito dalla soluzione, soluzione q, è uguale al suo calore specifico, C s, 4, 18 joule per grammo grado celsius, uguale a quello dell'acqua, moltiplicato per la sua massa totale, m-100, 0 grammi, e la variazione di temperatura. Il calore della soluzione è 2, 9 volte dieci alla potenza di 3 joule, o 2, 9 kilojoule.

Il calore della reazione, reazione q, ha lo stesso valore ma con segno opposto. Poiché la pressione è costante, la variazione di entalpia è uguale al calore della reazione. Per trovare la variazione di entalpia della reazione per mole, l'entalpia viene divisa per il numero di moli di acido cloridrico.

Le moli di acido cloridrico si trovano moltiplicando il volume in litri, 0, 05 L con la molarità 1 molare. Pertanto, 2, 9 kilojoule negativi diviso per 0, 050 Ciò rende ΔH positivo e il processo moli danno 58 kilojoule negativi per mole. 2:51, 467 positivo.

è chiamato endotermico.