Vsebina

• Stopati
• Nasveti

Kadar koli zmešate kemične sestavine, bodisi v kuhinji ali v kemijskem laboratoriju, ustvarite nove snovi, kar imenujemo »izdelki«. Med temi kemičnimi reakcijami se lahko toplota absorbira iz okolja ali se mu preda. Izmenjava toplote med kemično reakcijo z okoljem je znana kot entalpija reakcije, zapisana kot ∆H. Če želite najti ∆H, preberite naslednji članek.

Stopati

1. Pripravite reaktante za kemijsko reakcijo. Za pravilno merjenje entalpije reakcije morate najprej imeti pravilno količino vsakega reaktanta.
   • Denimo, da želite na primer najti entalpijo reakcije, v kateri iz vodika in kisika nastane voda: 2H2 (vodik) + O2 (kisik) → 2H2O (voda). V tem primeru predpostavimo, da imamo 2 mola vodika in 1 mol kisika.
2. Očistite reakcijsko posodo. Da zagotovite, da reakcija poteka brez kontaminacije, očistite reakcijsko posodo (običajno kalorimeter), ki jo želite uporabiti.
3. V reakcijsko posodo postavite mešalno palico in termometer. Zmes po potrebi pripravite in izmerite njihovo temperaturo tako, da držite mešalno palico in termometer v kalorimetru.
4. Reagente vlijemo v reakcijsko posodo. Ko je vse pravilno pripravljeno, lahko reaktante vstavite v kalorimeter. Nato ga takoj zaprite.
5. Izmerite temperaturo. S termometrom, ki ste ga postavili v kalorimeter, takoj zabeležite temperaturo po dodajanju reaktantov.
   • Recimo, da v zgornjem primeru v kalorimeter vstavite vodik in kisik, ga izklopite in opazite temperaturo (T1) 150K (kar je zelo nizko).
6. Nadaljujte z odzivom. Dajte snovi nekaj časa, da reagirajo, po potrebi mešajte, da se natančno pospeši.
7. Ponovno izmerite temperaturo. Ko je reakcija končana, znova zabeležite temperaturo.
   • Recimo, da je v primeru druga temperatura (T2) ali 95K.
8. Izračunajte razliko v temperaturi T1 in T. Razliko opazite kot ∆T.
   • V primeru izračunate ∆T na naslednji način:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Določite skupno maso reaktantov. Če želite izračunati skupno maso reaktantov, potrebujete molsko maso komponent. Molska masa je konstanta; lahko jih najdete v standardnih periodičnih tabelah ali drugih kemijskih tabelah.
   • V zgornjem primeru uporabljate vodik in kisik, ki imata molski masi 2 g oziroma 32 g. Ker imate 2 mola vodika in porabite 1 mol kisika, lahko skupno maso reaktantov izračunate na naslednji način:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Izračunajte entalpijo reakcije. Ko to storite, lahko določite entalpijo reakcije. Formula je videti tako: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • V formuli je m skupna masa reaktantov; s je specifična toplota, ki je prav tako stalna za vsak element ali sestavljeni material.
    • V zgornjem primeru je končni proizvod voda s specifično toploto 4,2 JK-1 g-1. Entalpijo reakcije lahko torej izračunamo na naslednji način:
      ∆H = (36g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Zapišite si rezultat. Če je znak vašega odgovora negativen, je reakcija eksotermna: toplota se izgubi v okolju. Če je znak odgovora pozitiven, potem je reakcija endotermna: toplota se absorbira iz okolja.
    • V zgornjem primeru je zadnji odgovor -13608 J. Torej gre za eksotermno reakcijo, ki porabi znatno količino energije.

Nasveti

• Ti izračuni so narejeni v Kelvinu (K) - lestvici za merjenje temperature, tako kot Celzija. Če želite pretvoriti Kelvina v Celzija, dodajte le 273 stopinj: K = C + 273.