Hvordan finder du ud af, hvor meget varme der absorberes i en reaktion?

1. Kalorimetri:

* Direkte måling: Dette involverer måling af temperaturændringen af ​​en kendt masse vand eller andet stof, der omgiver reaktionen. Den varme, der er absorberet eller frigivet ved reaktionen, beregnes ved hjælp af stoffets specifikke varmekapacitet og temperaturændringen.

* bombe kalorimeter: Dette er en specialiseret enhed, der bruges til at måle forbrændingsvarmen. Reaktionen forekommer i en forseglet beholder, og den frigivne varme måles ved temperaturstigningen af ​​det omgivende vandbad.

2. Hess's lov:

* Denne lov siger, at entalpienændringen af ​​en reaktion er uafhængig af den truende vej. Dette giver dig mulighed for at beregne enthalpi -ændring af en reaktion ved at tilføje entalpiændringerne af en række kendte reaktioner, der summerer på den samlede reaktion.

3. Standard entalpi af dannelse (ΔHF °):

* Standard entalpi af dannelse er enthalpiændringen, når en mol af en forbindelse dannes fra dens elementer i deres standardtilstande. Du kan beregne entalpiændringen af ​​en reaktion ved hjælp af følgende ligning:

ΔH ° =σnΔHf ° (produkter) - σnΔHf ° (reaktanter)

Hvor 'n' repræsenterer den støkiometriske koefficient for hver forbindelse i den afbalancerede kemiske ligning.

4. Bond -entalpier:

* Denne metode involverer anvendelse af de gennemsnitlige bindingsentalpier af de knækkede bindinger og dannet i en reaktion. Enthalpy -ændringen beregnes ved at trække summen af ​​obligationens enthalpier af obligationerne dannet fra summen af ​​obligationsentalpierne for de ødelagte obligationer.

5. Teoretiske beregninger (kvantekemi):

* Avancerede beregningsmetoder kan bruges til at beregne enthalpiændringen af ​​en reaktion baseret på den elektroniske struktur af de involverede molekyler.

Her er en trin-for-trin-guide ved hjælp af den direkte kalorimetri-metode:

1. Opsætning af et kalorimeter: Dette kan være en simpel isoleret beholder eller en mere sofistikeret enhed.

2. Mål den oprindelige temperatur på vandet (eller andet stof) i kalorimeteret.

3. Udfør reaktionen i kalorimeteret.

4. Mål den endelige temperatur på vandet.

5. Beregn temperaturændringen (ΔT).

6. Beregn den absorberede varme (eller frigivet) ved vandet:

* q =m * c * ΔT

* Hvor:

* Q er den varme, der er absorberet eller frigivet (i joules)

* m er vandets masse (i gram)

* C er den specifikke varmekapacitet af vand (4.184 J/g ° C)

* ΔT er temperaturændringen (i ° C)

7. Bestem den varme, der er absorberet eller frigivet af reaktionen:

* Hvis vandtemperaturen steg, frigav reaktionen varme (eksoterm).

* Hvis vandtemperaturen faldt, absorberede reaktionen varme (endotermisk).

Vigtige overvejelser:

* statssymboler: Sørg for, at du bruger de korrekte tilstandssymboler (S, L, G, AQ) til reaktanter og produkter, da entalpiændringen kan variere afhængigt af staten.

* støkiometri: Den varme, der er absorberet eller frigivet, beregnes for de specifikke mængder reaktanter og produkter involveret i reaktionen.

* Standardbetingelser: Entalpiændringer rapporteres ofte under standardbetingelser (298 K og 1 atm). Sørg for, at du bruger de passende data til disse forhold.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have en mere detaljeret forklaring af nogen af ​​disse metoder, eller hvis du har en bestemt reaktion i tankerne!