6.8
Для химической реакции, проводимой при постоянном давлении, таком как атмосферное давление, теплообмен во время процесса измеряется как изменение энтальпии дельта H.Изменение энтальпии для реакции проявляется как изменение температуры, которое измеряется с помощью калориметрии. При калориметрии реакция проводится в герметичном откалиброванном контейнере, называемом калориметром. Калориметр хорошо изолирован и предотвращает любую утечку тепла из содержимого в окружающую среду.
Таким образом, теплообмен между исходными веществами и продуктами, которые составляют систему, и калориметром, который является окружающей средой, можно точно рассчитать, отслеживая последующие изменения температуры в калориметре. Если реакция экзотермическая, тепло перетекает из системы в окружающую среду, и температура повышается. И наоборот, если реакция эндотермическая, тепло перетекает из окружающей среды в систему, вызывая падение температуры калориметра.
Простой маленький калориметр измеряет изменение энтальпии реакции, протекающей в растворе, в условиях постоянного давления. Калориметр состоит из двух чашек из пенопласта, установленных вместе и оснащенных термометром и мешалкой. Калориметр закрыт неплотно закрывающейся пробковой крышкой для поддержания постоянного давления и открыт в атмосферу.
Предположим, что 50, 0 миллилитров 1, 0 молярного водного раствора соляной кислоты и 1, 0 молярного водного раствора гидроксида калия вступают в реакцию в калориметре, повышая температуру раствора на 6, 9 градусов Цельсия. Тепло, поглощаемое раствором q раствор равно его удельной теплоемкости, C s, 4, 18 джоулей на грамм градус Цельсия так же, как тепло воды, умноженное на ее общую массу, m 100, 0 грамм, и изменения в температуре. Теплота раствора равна 2, 9 умножить на десять в 3 степени джоулей или 2, 9 килоджоулей.
Теплота реакции q реакция имеет то же значение, но с противоположным знаком. Поскольку давление постоянно, изменение энтальпии совпадает с теплотой реакции. Чтобы найти изменение энтальпии реакции на моль, энтальпию делят на количество молей соляной кислоты.
Количество молей соляной кислоты определяется умножением объема в литрах 0, 05 литров на молярность 1 моль. Следовательно, отрицательные 2, 9 килоджоулей, разделенные на 0, 050 моль, дают отрицательные 58 килоджоулей на моль.
Калориметрия — это метод, используемый для измерения количества тепла, выделенного в химическом или физическом процессе, или для измерения температуры…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.