Turinys

• Žengti
• Patarimai

Kai tik maišote cheminius komponentus, tiek virtuvėje, tiek chemijos laboratorijoje, kuriate naujas medžiagas, kurias mes vadiname „produktais“. Vykstant šioms cheminėms reakcijoms, šiluma gali būti absorbuojama arba atiduota aplinkai. Šilumos mainai vykstant cheminei reakcijai su aplinka yra žinomi kaip reakcijos entalpija, parašyta kaip ∆H. Norėdami rasti ∆H, perskaitykite šį straipsnį.

Žengti

1. Paruoškite reagentus cheminei reakcijai. Norėdami teisingai išmatuoti reakcijos entalpiją, pirmiausia turėsite teisingą kiekvieno reagento kiekį.
   • Tarkime, kad norite rasti reakcijos, kurioje vanduo susidaro iš vandenilio ir deguonies, entalpiją: 2H2 (vandenilis) + O2 (deguonis) → 2H2O (vanduo). Tarkime, kad šiame pavyzdyje yra 2 moliai vandenilio ir 1 molis deguonies.
2. Išvalykite reakcijos indą. Norėdami įsitikinti, kad reakcija vyksta be užteršimo, išvalykite norimą naudoti reakcijos indą (paprastai kalorimetrą).
3. Į reakcijos indą įdėkite maišymo lazdelę ir termometrą. Paruoškite mišinį pagal poreikį ir išmatuokite jų temperatūrą laikydami maišytuvą ir termometrą kalorimetre.
4. Reagentus supilkite į reakcijos indą. Kai viskas bus tinkamai paruošta, reagentus galite įdėti į kalorimetrą. Tada nedelsdami uždarykite.
5. Išmatuokite temperatūrą. Naudodami termometrą, kurį įdėjote į kalorimetrą, pridėję reagentų, nedelsdami užfiksuokite temperatūrą.
   • Pirmiau pateiktame pavyzdyje tarkime, kad į kalorimetrą įdėjote vandenilio ir deguonies, jį išjungėte ir pažymėjote 150 K temperatūrą (T1) (kuri yra labai žema).
6. Tęskite atsakymą. Duokite šiek tiek laiko reaguoti medžiagoms, prireikus maišykite, kad tiksliai paspartėtų.
7. Dar kartą pamatuokite temperatūrą. Kai reakcija bus baigta, vėl užfiksuokite temperatūrą.
   • Tarkime, kad pavyzdyje antroji temperatūra yra (T2) arba 95K.
8. Apskaičiuokite T1 ir T temperatūros skirtumą. Jūs pastebite skirtumą kaip ∆T.
   • Pavyzdyje apskaičiuojate calculateT taip:
     =T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Nustatykite bendrą reagentų masę. Jei norite apskaičiuoti bendrą reagentų masę, jums reikia komponentų molinės masės. Molinė masė yra pastovi; jų galite rasti standartinėse periodinėse lentelėse ar kitose chemijos lentelėse.
   • Aukščiau pateiktame pavyzdyje naudojate vandenilį ir deguonį, kurių molinė masė yra atitinkamai 2g ir 32g. Kadangi turite 2 molius vandenilio ir naudojate 1 molį deguonies, galite apskaičiuoti bendrą reagentų masę taip:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Apskaičiuokite reakcijos entalpiją. Tai padarę galite nustatyti reakcijos entalpiją. Formulė atrodo taip: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • Formulėje m yra bendra reaguojančių medžiagų masė; s yra savitoji šiluma, kuri taip pat yra pastovi kiekvienam elementui ar sudėtinei medžiagai.
    • Ankstesniame pavyzdyje galutinis produktas yra vanduo, kurio savitoji šiluma yra 4,2 JK-1 g-1. Todėl reakcijos entalpiją galima apskaičiuoti taip:
      ∆H = (36 g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Užrašykite rezultatą. Jei jūsų atsakymo ženklas yra neigiamas, reakcija yra egzoterminė: šiluma prarandama aplinkai. Jei atsakymo ženklas yra teigiamas, tada reakcija yra endoterminė: šiluma absorbuojama iš aplinkos.
    • Ankstesniame pavyzdyje paskutinis atsakymas yra -13608 J. Taigi tai yra egzoterminė reakcija, naudojanti nemažą energijos kiekį.

Patarimai

• Šie skaičiavimai atliekami Kelvine (K) - temperatūros matavimo skalė, kaip ir Celsijaus. Jei norite konvertuoti Kelviną į Celsijaus laipsnį, tiesiog pridėkite 273 laipsnius: K = C + 273.