Sabit Basınç Kalorimetrisi

Atmosferik basınç gibi sabit basınç altında gerçekleştirilen bir kimyasal reaksiyon için, işlem sırasında değiş tokuş edilen ısı, entalpi değişimi, delta H, olarak ölçülür. Reaksiyon entalpi değişimi, kalorimetri adı verilen bir teknik kullanılarak ölçülen sıcaklık değişimi olarak kendini gösterir. Kalorimetride, reaksiyon, kalorimetre adı verilen kapalı ve kalibre edilmiş bir kapta gerçekleştirilir.

Kalorimetre iyi yalıtılmıştır ve kendisi ile çevresi arasında herhangi bir ısı akışı mevcut değildir. Böylece, sistemi oluşturan reaktanlar ve ürünler ile çevresi olan kalorimetre arasındaki ısı alışverişi, kalorimetrede sonraki sıcaklık değişiklikleri izlenerek doğru bir şekilde hesaplanabilir. Reaksiyon ekzotermik ise ısı sistemden çevreye akar ve sıcaklık yükselir.

Tersine, reaksiyon endotermik ise, ısı çevreden sisteme akar ve kalorimetrenin sıcaklığının düşmesine neden olur. Basit bir kahve fincanı kalorimetresi, sabit basınç koşulları altında bir çözeltide meydana gelen bir reaksiyonun entalpisindeki değişimi ölçer. Kalorimetre, iç içe yerleştirilmiş ve bir termometre ve bir karıştırıcı ile donatılmış iki adet Strafordan yapılmış kahve fincanından oluşur.

Kalorimetre, atmosfere açık olan sabit basınç koşullarını korumak için gevşek bir mantar kapakla kapatılmıştır. Her bir 1, 0 molar sulu hidroklorik asit ve 1, 0 molar sulu potasyum hidroksitin 50, 0 mililitresinin, çözeltinin sıcaklığını 6, 9 Santigrat derece yükseltmek için kalorimetre içinde reaksiyona girdiğini varsayalım. Çözelti tarafından emilen ısı özgül ısısına yani, suyunki ile aynı olan Cs, 4, 18 joule gram Santigrat derece, çarpı toplam kütlesi, m, 100, 0 gram çarpı sıcaklık değişimidir.

Çözeltinin ısısı, 2, 9 çarpı on üzeri üç joule veya 3 kilojoule'dur. Reaksiyonun ısısı aynı değere sahiptir, ancak zıt işaretlidir. Basınç sabit olduğundan, entalpi değişimi reaksiyonun ısısı ile aynıdır.

Mol başına reaksiyonun entalpi değişimini bulmak için, entalpi hidroklorik asit mol sayısına bölünür. Hidroklorik asit molleri, hacmin litre cinsinden molarite, 1 molar ile çarpılmasıyla bulunur. Bu nedenle, 0, 050 mol'e bölünen eksi 2, 9 kilojoule, mol başına eksi 58 kilo joule verir.