Tartalom

• Lépni
• Tippek

Amikor vegyi összetevőket kever, akár a konyhában, akár egy vegyi laboratóriumban, új anyagokat hoz létre, amelyeket úgy hívunk, hogy “termékek”. Ezeknek a kémiai reakcióknak a során a hő fel tud szívódni vagy fel lehet adni a környezetnek. A környezettel folytatott kémiai reakció során bekövetkező hőcserét a reakció entalpiaként ismerjük, amelyet ∆H-nak írunk. A ∆H megtalálásához olvassa el a következő cikket.

Lépni

1. Készítsük elő a reagenseket a kémiai reakcióhoz. A reakció entalpiajának helyes méréséhez először minden egyes reagensből megfelelő mennyiséget kell kapnia.
   • Tegyük fel például, hogy meg akarja találni annak a reakciónak az entalpiáját, amelyben a víz hidrogénből és oxigénből képződik: 2H2 (hidrogén) + O2 (oxigén) → 2H2O (víz). Tegyük fel, hogy ebben a példában 2 mol hidrogén és 1 mol oxigén van.
2. Tisztítsa meg a reakcióedényt. Annak biztosítása érdekében, hogy a reakció szennyeződés nélkül valósuljon meg, tisztítsa meg a használni kívánt reakcióedényt (általában egy kalorimétert).
3. Helyezzen egy keverőpálcát és hőmérőt a reakcióedénybe. Szükség szerint készítse elő a keveréket, és mérje meg a hőmérsékletüket úgy, hogy mind a keverőpálcát, mind a hőmérőt a kaloriméterben tartja.
4. Öntsük a reagenseket a reakcióedénybe. Miután mindent megfelelően előkészítettek, a reagenseket a kaloriméterbe helyezheti. Ezután azonnal csukja be.
5. Mérje meg a hőmérsékletet. A hőmérővel, amelyet a kaloriméterbe helyezett, azonnal rögzítse a hőmérsékletet a reagensek hozzáadása után.
   • A fenti példában tegyük fel, hogy hidrogént és oxigént tesz a kaloriméterbe, kikapcsolja, és 150K hőmérsékletet (T1) figyelt meg (ami nagyon alacsony).
6. Folytassa a választ. Adjon egy kis időt az anyagoknak a reakcióra, ha szükséges, keverje fel, hogy pontosan felgyorsuljon.
7. Mérje meg újra a hőmérsékletet. Amikor a reakció befejeződött, rögzítse újra a hőmérsékletet.
   • Tegyük fel, hogy a példában a második hőmérséklet (T2) vagy 95K.
8. Számítsa ki a T1 és a T hőmérséklet-különbségét A különbséget ∆T-ként jegyzi meg.
   • A példában a következőképpen számítja ki a ∆T értéket:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Határozza meg a reagensek teljes tömegét. Ha ki akarja számítani a reagensek teljes tömegét, szükség van az összetevők moláris tömegére. A moláris tömeg állandó; ezeket megtalálhatja a szokásos periodikus táblázatokban vagy más kémiai táblázatokban.
   • A fenti példában hidrogént és oxigént használ, amelyek moláris tömege 2g, illetve 32g. Mivel 2 mol hidrogén van és 1 mol oxigént használ, a következőképpen számíthatja ki a reagensek teljes tömegét:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Számítsa ki a reakció entalpiáját. Miután ezt megtette, meghatározhatja a reakció entalpiáját. A képlet így néz ki: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • A képletben m a reagensek össztömege; s a fajlagos hő, amely állandó minden elem vagy vegyület esetében is.
    • A fenti példában a végtermék víz, 4,2 JK-1 g-1 fajlagos hővel. A reakció entalpia ezért a következőképpen számítható:
      ∆H = (36 g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Jegyezze fel az eredményt. Ha válaszának jele negatív, a reakció exoterm: a hő elveszik a környezetet. Ha a válasz jele pozitív, akkor a reakció endoterm: a hő elnyelődik a környezetből.
    • A fenti példában az utolsó válasz -13608 J. Tehát ez egy exoterm reakció, amely jelentős mennyiségű energiát használ fel.

Tippek

• Ezeket a számításokat Kelvinben (K) végezzük - a hőmérséklet mérésére szolgáló skála, csakúgy, mint a Celsius. Ha a Kelvint Celsiusra szeretné konvertálni, adjon hozzá 273 fokot: K = C + 273.