Съдържание

• Стъпвам
• Съвети

Винаги, когато смесвате химически компоненти, независимо дали в кухнята или в химическа лаборатория, вие създавате нови вещества, това, което ние наричаме „продукти“. По време на тези химични реакции топлината може да се абсорбира от околната среда или да се отдаде на нея. Обменът на топлина по време на химична реакция с околната среда е известен като енталпия на реакция, написана като ∆H. За да намерите ∆H, прочетете следната статия.

Стъпвам

1. Пригответе реагентите за химичната реакция. За да се измери правилно енталпията на реакцията, първо трябва да имате правилното количество от всеки реагент.
   • Да предположим като пример, че искате да намерите енталпията на реакцията, при която водата се образува от водород и кислород: 2H2 (водород) + O2 (кислород) → 2H2O (вода). За целите на този пример, приемете, че имаме 2 мола водород и 1 мол кислород.
2. Почистете реакционния съд. За да сте сигурни, че реакцията протича без замърсяване, почистете реакционния съд (обикновено калориметър), който искате да използвате.
3. Поставете бъркалка и термометър в реакционния съд. Пригответе сместа според нуждите и измервайте температурата им, като държите както бъркалката, така и термометъра в калориметъра.
4. Изсипете реагентите в реакционния съд. След като всичко е подготвено правилно, можете да поставите реагентите в калориметъра. След това веднага го затворете.
5. Измерете температурата. С помощта на термометъра, който сте поставили в калориметъра, веднага запишете температурата след добавяне на реагентите.
   • В примера по-горе, да предположим, че сте поставили водород и кислород в калориметъра, изключили сте го и сте отбелязали температура (T1) от 150K (което е много ниско).
6. Продължете с отговора. Дайте на веществата известно време да реагират, разбъркайте, ако е необходимо, за да го ускорите точно.
7. Измерете температурата отново. Когато реакцията приключи, запишете температурата отново.
   • Да предположим, че в примера втората температура е (T2) или 95K.
8. Изчислете разликата в температурата на T1 и T. Отбелязвате разликата като ∆T.
   • В примера изчислявате ∆T, както следва:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Определете общата маса на реагентите. Ако искате да изчислите общата маса на реагентите, имате нужда от моларната маса на вашите компоненти. Моларната маса е константа; можете да ги намерите в стандартни периодични таблици или други химически таблици.
   • В горния пример използвате водород и кислород, които имат моларни маси съответно 2g и 32g. Тъй като имате 2 мола водород и сте използвали 1 мол кислород, можете да изчислите общата маса на реагентите, както следва:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Изчислете енталпията на реакцията. След като направите това, можете да определите енталпията на реакцията. Формулата изглежда така: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • Във формулата m е общата маса на реагентите; s е специфичната топлина, която също е постоянна за всеки елемент или сложен материал.
    • В горния пример крайният продукт е вода, със специфична топлина от 4,2 JK-1 g-1. Следователно енталпията на реакцията може да се изчисли, както следва:
      ∆H = (36g) x (4.2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Запишете резултата. Ако знакът на отговора ви е отрицателен, реакцията е екзотермична: топлината се губи за околната среда. Ако знакът на отговора е положителен, тогава реакцията е ендотермична: топлината се абсорбира от околната среда.
    • В горния пример последният отговор е -13608 J. Така че това е екзотермична реакция, която използва значително количество енергия.

Съвети

• Тези изчисления се извършват в Келвин (К) - скала за измерване на температурата точно като Целзий. Ако искате да конвертирате Келвин в Целзий, просто добавете 273 градуса: K = C + 273.