Calorimetri misurano il calore di una reazione chimica o un cambiamento fisico come il ghiaccio di fusione di acqua liquida. Il calore di reazione è importante per comprendere la termodinamica delle reazioni chimiche e prevedere quali tipi di reazioni si svolgerà spontaneamente. Un calorimetro di base è molto facile da costruire..--tutto ciò che serve è un paio di tazze di caffè, un coperchio e un termometro di polistirolo. Prima di utilizzare il calorimetro, tuttavia, è necessario calibrarlo e determinare la sua costante del calorimetro. Per trovare la costante calorimetro per il dispositivo, attenersi alla procedura descritta di seguito.
Istruzioni
• Indossate guanti, occhiali e camice da laboratorio.
• Assemblare il calorimetro di tazza caffè inserendo una tazza di caffè della schiuma di stirolo in altro e fissare il coperchio. Può sembrare semplice, ma se esso è tarato correttamente, questo calorimetro tazza di caffè può essere sorprendentemente utile per l'individuazione dei calori di reazione.
• Misurare circa 50 mL di acqua fredda, utilizzando il cilindro graduato. Non c'è nessuna necessità di essere precisi in questa fase.
• Misurare il peso del tuo calorimetro tazzina vuota ai più vicine 0,01 grammi (o il più vicino come si può ottenere). Ora, aggiungere 50 mL di acqua fredda, rimettere il coperchio e ripesare il calorimetro. La differenza tra i pesi di pieni e vuoti è il peso dell'acqua fredda. Registrare questo valore (ai più vicine 0,01 grammi).
• Pesare il beaker e registrare (la più vicine 0,01 grammi) il suo peso. Aggiungere 50 mL circa di acqua e ripesare il becher. La differenza tra i pesi di pieni e vuoti è il peso dell'acqua calda. Registrare questo valore (ai più vicine 0,01 grammi).
• Utilizzando il ringstand e il morsetto, fissare il bicchiere in modo che si leva in piedi in cima la garza rete metallica sopra il bruciatore di bunsen. La rete di garza metallica impedisce la fiamma di venire in contatto diretto con il vetro. Posizionare uno dei due termometri nel becher e fissarlo utilizzando una pinza in modo che esso è sospesa nell'acqua, ma non tocca il fondo del bicchiere.
• Accendere il bruciatore di bunsen e delicatamente riscaldare l'acqua calda a circa 80 gradi C. È meglio riscaldare lentamente piuttosto che scaldandolo troppo rapidamente e portarlo ad ebollizione.
• Inserire il termometro secondo il calorimetro attraverso il coperchio. Mescolare l'acqua all'interno del calorimetro per quattro minuti e registrare la temperatura a intervalli di un minuto per la più vicina è di 0,1 gradi C. La temperatura deve rimanere più o meno costante; Se non lo è, lasciare l'acqua fredda a riposare per almeno due minuti di più.
• Poco prima al quinto minuto, spegnere il bruciatore di Bunsen, se non lo avete già fatto e registrare la temperatura dell'acqua calda e acqua fredda. Rapidamente e accuratamente versare tutta l'acqua calda nel calorimetro, quindi sostituire il coperchio e Riprendi mescolando con il termometro.
• Misurare e registrare la temperatura nel calorimetro a intervalli di 30 secondi prima che sia trascorso un totale di cinque minuti.
• Aprire Excel o un altro programma di foglio di calcolo. Immettere l'ora come i valori di X e le temperature come i valori y e i dati del grafico. Utilizzare il programma di foglio di calcolo per trovare una retta di regressione per i dati dopo l'aggiunta di acqua calda. Non includono i punti dati da prima di aggiungere l'acqua calda nella vostra linea di regressione. La linea di tendenza dovrebbe essere lineare.
• Annotare la retta di regressione dal vostro grafico. Plug-in 5 minuti per x e y (la temperatura estrapolata a 5 minuti) di calcolare. Chiameremo questa estrapolata temperatura Tf.
• Sottrarre Tf dalla temperatura dell'acqua calda poco prima è stato aggiunto al calorimetro. Questo vi darà il cambiamento nella temperatura dell'acqua calda, th. Th di moltiplicare di 4.184 e la massa dell'acqua calda per scoprire quanta energia l'acqua calda perso in Joule.
• Sottrarre la temperatura dell'acqua fredda da Tf; Questo vi darà Tc, il cambiamento di temperatura dell'acqua fredda. Moltiplicare per la massa dell'acqua fredda e 4.184 per trovare la quantità di energia assorbita dall'acqua fredda in Joule.
• Sottrarre l'energia acquisita dall'acqua fredda dall'energia perdita dall'acqua calda. Questo vi darà la quantità di energia assorbita dal calorimetro.
• Dividere l'energia acquisita dal calorimetro per Tc (il cambiamento di temperatura dell'acqua fredda). Questa risposta finale è la costante di calorimetro.
Consigli & Avvertenze
- La costante di calorimetro non può mai essere negativa..--se è, hai fatto un errore...
- Provare a eseguire prove multiple e in media i risultati di tali sperimentazioni per ridurre il tuo errore. L'incertezza nella tua media finale sarà più/meno 2 x la deviazione standard.
- SEMPRE essere estremamente attenti quando si lavora con una fiamma aperta. Non permettere mai i capelli, abbigliamento o qualsiasi materiale infiammabile a venire vicino al fuoco. Spegnere il bruciatore quando non è più in uso.
- Essere estremamente attenti quando si lavora con acqua calda; acqua a 80 gradi C può causare brutte bruciature o scottature se si sputa sulla vostra pelle.