Calorimetrie met constante druk

Voor een chemische reactie die onder constante druk wordt uitgevoerd, zoals atmosferische druk, wordt de warmte die tijdens het proces wordt uitgewisseld, gemeten als de verandering in enthalpie delta H.De enthalpie-verandering voor de reactie komt tot uiting als een verandering in temperatuur, die wordt gemeten met behulp van een techniek die calorimetrie wordt genoemd. Bij calorimetrie wordt de reactie uitgevoerd in een verzegelde en gekalibreerde container, een calorimeter genaamd. De calorimeter is goed geïsoleerd en voorkomt elke warmtestroom tussen zichzelf en zijn omgeving.

De warmte-uitwisseling tussen de reactanten en producten die het systeem vormen en de calorimeter die de omgeving is kan dus nauwkeurig worden berekend door de daaropvolgende veranderingen in de temperatuur in de calorimeter te volgen. Als de reactie exotherm is, stroomt er warmte uit het systeem naar de omgeving en stijgt de temperatuur. Omgekeerd, als de reactie endotherm is, stroomt er warmte uit de omgeving in het systeem, waardoor de temperatuur van de calorimeter daalt.

Een eenvoudige constante druk calorimeter meet de verandering in enthalpie van een reactie die optreedt in een oplossing, onder constante drukcondities. De calorimeter bestaat uit twee koffiekopjes van piepschuim die in elkaar zijn genest en voorzien van een thermometer en een roerstaafje. De calorimeter is afgesloten met een loszittend kurkdeksel om een constante druk te handhaven die openstaat naar de atmosfeer.

Stel dat 50, 0 milliliter elk van 1, 0 molair waterig zoutzuur en 1, 0 molair waterig kaliumhydroxide binnen de calorimeter reageren om de temperatuur van de oplossing met 6, 9 graden Celsius te verhogen. De warmte die wordt geabsorbeerd door de oplossing Q oplossing is gelijk aan zijn soortelijke warmte, C s, 4, 18 joules per gram graad Celsius hetzelfde als die van water vermenigvuldigd met zijn totale massa, m-100, 0 gram, en de verandering in temperatuur. De warmte van de oplossing is 2, 9 keer tien tot de macht van 3 joule of 2, 9 kilojoule.

De reactiewarmte Q reactie-heeft dezelfde waarde, maar met een tegengesteld teken. Omdat de druk constant is, is de enthalpie-verandering hetzelfde als de warmte van de reactie. Om de enthalpie-verandering van de reactie per mol te vinden, wordt de enthalpie gedeeld door het aantal mol zoutzuur.

De molen zoutzuur worden gevonden door het volume in liters 0, 05 L te vermenigvuldigen met de molariteit van 1 mol. Daarom geeft een negatieve 2, 9 kilojoule gedeeld door 0, 050 mol negatieve 58 kilojoule per mol.