Met een calorimeter kunt u reactie-enthalpieën of warmtecapaciteiten meten met behulp van de eindtemperatuur (Tf) van de inhoud. Maar wat als u de reactie-enthalpie van uw reactie en de warmtecapaciteiten van de gebruikte materialen kent en u wilt voorspellen wat Tf in plaats daarvan zal zijn? U kunt dit ook doen - en in feite is dit soort probleem een ​​veel voorkomende vraag over quizzen in chemielessen.

Herlees de vraag over huiswerk /quiz en bepaal welke informatie u uit de vraag kunt halen. Waarschijnlijk krijgt u een reactie-enthalpie, de calorimeterconstante en de warmtecapaciteit van het mengsel gevormd door de reactie in de calorimeter, samen met de starttemperaturen.

Stel dat de calorimeter perfect is, dat wil zeggen dat deze niet werkt. verliest warmte aan zijn omgeving.

Vergeet niet dat in een perfecte calorimeter de warmte die door de reactie wordt afgegeven gelijk is aan de som van de warmte die de calorimeter oproept en de warmte die door de inhoud wordt gewonnen. Bovendien zullen zowel de calorimeter als de inhoud dezelfde eindtemperatuur bereiken - Tf. Daarom kunt u deze informatie gebruiken om de volgende vergelijking te schrijven: Reactie enthalpie = (warmtecapaciteit van de inhoud) x (massa van de inhoud) x (Ti - Tf) + (Calorimeterconstante) x (Ti - Tf) waarbij Ti de initiële waarde is temperatuur en Tf is de eindtemperatuur. Merk op dat je Tfinal van Tinitial aftrekt en niet andersom. Dat komt omdat in de chemie reactie-enthalpieën negatief zijn als de reactie warmte afgeeft. Als je wilt, kun je in plaats daarvan Ti van Tf aftrekken, zolang je eraan denkt om het teken van je antwoord om te draaien als je klaar bent.

Los voor Tf als volgt op: Reactie enthalpie = (warmtecapaciteit van inhoud ) x (massa van de inhoud) x (Ti - Tf) + (Calorimeterconstante) x (Ti - Tf)

Factor (Ti - Tf) aan de rechterkant om op te leveren: Reactie enthalpie = (Ti - Tf) x ((warmtecapaciteit van de inhoud) x (massa van de inhoud) + (calorimeterconstante))

Deel beide zijden door ((warmtecapaciteit van de inhoud) x (massa van de inhoud) + (calorimeterconstante) ) om het volgende op te leveren: Reactie enthalpie /((warmtecapaciteit van inhoud) x (massa van inhoud) + (Calorimeter constante)) = Ti - Tf

Draai het teken aan beide kanten en voeg dan Ti aan beide zijden toe om het volgende op te leveren: Ti - (Reactie enthalpie /((warmtecapaciteit van de inhoud) x (massa van de inhoud) + (Calorimeter constante))) = Tf

Sluit de nummers in die u als deel van de vraag hebt gekregen en gebruik ze om Tf te berekenen. Als de reactie-enthalpie bijvoorbeeld -200 kJ is, is de warmtecapaciteit van het door de reactie gevormde mengsel 0,00418 kJ /gram Kelvin, de totale massa van de producten van de reactie 200 gram, de calorimeterconstante 2 kJ /K , en de begintemperatuur is 25 C, wat is Tf?

Antwoord: Noteer eerst uw vergelijking: Tf = Ti - (Reactie enthalpie /((warmtecapaciteit van de inhoud) x (massa van de inhoud) + (Calorimeterconstante)))

Sluit nu al uw getallen in en los op: Tf = 25 graden - (-200 kJ /(0.00418 kJ /g K maal 200 g + 2 kJ /K)) Tf = 25 graden - (-200 kJ /2.836 kJ /K) Tf = 25 + 70.5 Tf = 95.5 ° C