Con un calorimetro, è possibile misurare entalpie di reazione o capacità termica utilizzando la temperatura finale (Tf) del contenuto. Ma se conosci l'entalpia di reazione della vostra reazione e la capacità termica dei materiali si utilizza e si desidera prevedere quale Tf sarà invece? È possibile farlo troppo--- e infatti, questo tipo di problema è una domanda comune su quiz in lezioni di chimica.
Istruzioni
• Rileggere la domanda di lavoro/quiz e determinare quali informazioni è possibile estrarre dalla questione. Si avrà probabilmente un entalpia di reazione, la costante di calorimetro e la capacità termica della miscela formata dalla reazione nel calorimetro, insieme con le temperature di partenza.
• Si supponga che il calorimetro è perfetto, che vale a dire che esso non perde il calore al suo ambiente.
• Ricordate che in un calorimetro perfetto, il calore sprigionato dalla reazione è uguale alla somma del calore guadagnato dal calorimetro e il calore guadagnato dai suoi contenuti. Inoltre, il calorimetro e il relativo contenuto raggiunge la stessa temperatura finale-- Tf. Di conseguenza, è possibile utilizzare queste informazioni per scrivere la seguente equazione: entalpia di reazione = (capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) x (Ti - Tf) + (costante di calorimetro) x (Ti - Tf) dove Ti è la temperatura iniziale e Tf è la temperatura finale. Si noti che si sta sottraendo Tfinal da Tinitial e non l'altro senso intorno. Ecco perché nella chimica, entalpie di reazione sono negativi se la reazione emana calore. Se si desidera, è possibile sottrarre invece, Ti da Tf, purché ti ricordi di capovolgere il segno sulla tua risposta quando hai finito.
• Risolvere per Tf come segue: entalpia di reazione = (capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) x (Ti - Tf) + (costante di calorimetro) x (Ti - Tf)
Fattore (Ti - Tf) dalla parte di destra di cedere: entalpia di reazione = (Ti - Tf) x ((capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) + (costante di calorimetro))
Dividere entrambi i lati di ((capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) + (costante di calorimetro)) per produrre quanto segue: entalpia di reazione / ((capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) + (costante di calorimetro)) = Ti - Tf
Flip il segno su entrambi i lati quindi aggiungere Ti ad entrambi i lati per produrre quanto segue: Ti - (entalpia di reazione / ((capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) + (costante di calorimetro))) = Tf
• Inserire i numeri dati come parte della questione e utilizzarli per calcolare Tf. Ad esempio, se l'entalpia di reazione è -200 kJ, la capacità termica della miscela formata dalla reazione è 0.00418 kJ/grammo Kelvin, la massa totale dei prodotti della reazione è di 200 grammi, è la costante di calorimetro 2 kJ / K e la temperatura iniziale è di 25 C, che cosa è Tf?
Risposta: in primo luogo, scrivere l'equazione: Tf = Ti - (entalpia di reazione / ((capacità termica del contenuto) x (massa del contenuto) + (costante di calorimetro)))
Ora, collegare tutti i vostri numeri e risolvere:
TF = 25 gradi - (-200 kJ / (0.00418 kJ/g K volte 200 g + 2 kJ/K))
TF = 25 gradi - (-200 kJ / 2,836 kJ/K)
TF = 25 + 70,5
TF = 95,5 gradi C