Avec un calorimètre, vous pouvez mesurer les enthalpies de réaction ou des capacités de chaleur en utilisant la température finale (Tf) du contenu. Mais si vous savez l`enthalpie de réaction de votre réaction et les capacités thermiques des matériaux que vous utilisez et vous voulez prédire ce que Tf aura lieu? Vous pouvez le faire aussi --- et en fait, ce genre de problème est une question commune sur des questionnaires dans les cours de chimie.
Choses que vous devez
- Crayon
- Papier
- Calculatrice
Relisez la question des devoirs / quiz et de déterminer quelles informations vous pouvez extraire de la question. Vous sera probablement donné une enthalpie de réaction, la constante du calorimètre et la capacité calorifique du mélange formé par la réaction dans le calorimètre, ainsi que les températures de départ.
Supposons que le calorimètre est parfait, à savoir qu`il ne perd pas la chaleur à son environnement.
Rappelez-vous que dans un calorimètre parfait, la chaleur dégagée par la réaction est égale à la somme de la chaleur acquise par le calorimètre et la chaleur acquise par son contenu. En outre, tant le calorimètre et son contenu atteignent la même température finale - Tf. Par conséquent, vous pouvez utiliser ces informations pour écrire l`équation suivante: enthalpie de réaction = (capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) x (Ti - Tf) + (calorimètre constant) x (Ti - Tf) où Ti est la première température et Tf est la température finale. Notez que vous soustrayant Tfinal de Tinitial et non l`inverse. En effet, dans la chimie, l`enthalpie de réaction sont négatifs si la réaction dégage de la chaleur. Si vous le souhaitez, vous pouvez soustraire Ti de Tf à la place, aussi longtemps que vous vous souvenez de retourner le signe sur votre réponse lorsque vous avez terminé.
Résoudre pour Tf comme suit: Réaction enthalpie = (capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) x (Ti - Tf) + (calorimètre constante) x (Ti - Tf)
Facteur (Ti - Tf) sur le côté droit pour obtenir: Réaction enthalpie = (Ti - Tf) x ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (calorimètre constant))
Diviser les deux côtés par ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (calorimètre constant)) pour obtenir ce qui suit: enthalpie / ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (calorimètre constant)) Réaction = Ti - Tf
Retournez le signe des deux côtés puis ajouter Ti aux deux côtés pour obtenir ce qui suit: Ti - (Réaction enthalpie / ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (calorimètre constant))) = Tf
Branchez les chiffres que vous donnés dans le cadre de la question et de les utiliser pour calculer Tf. Par exemple, si l`enthalpie de réaction est de -200 kJ, la capacité calorifique du mélange formé par la réaction est de 0,00418 kJ / gramme Kelvin, la masse totale des produits de la réaction est de 200 grammes, la constante calorimétrique est de 2 kJ / K et la température initiale est de 25 ° C, ce qui est Tf?
Réponse: Tout d`abord, écrire votre équation: Tf = Ti - (Réaction enthalpie / ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (calorimètre constant)))
Maintenant, branchez tous vos numéros et résoudre:
Tf = 25 degrés - (fois -200 kJ / (0,00418 kJ / g K 200 g + 2 kJ / K))
Tf = 25 degrés - (-200 kJ / 2.836 kJ / K)
Tf = 25 + 70,5
Tf = 95,5 degrés C
