Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Berekening van de calorimeterwarmte (Qcal):een praktische gids

Door Sean Butner, bijgewerkt op 30 augustus 2022

De wet van Hess ondersteunt het behoud van energie bij chemische reacties en beweert dat de warmte die vrijkomt of wordt geabsorbeerd door een reactie gelijk is aan de som van de warmte van de samenstellende stappen ervan. Een calorimeter biedt een gesloten systeem om deze warmtestroom vast te leggen. Hoewel het instrument idealiter de werkelijke enthalpieverandering registreert, absorbeert het ook een meetbare hoeveelheid warmte. Door de warmtecapaciteit van de calorimeter (Qcal) te bepalen, kunnen we de ruwe meetwaarde corrigeren en de werkelijke warmteverandering van de reactie verkrijgen.

1. Bepaal de soortelijke warmte van de calorimeter (Ccal)

Stap 1

Pas een bekende warmtebron toe, zoals een bunsenbrander met een gekalibreerd vermogen (Watt), op de lege calorimeter.

Stap 2

Meet de tijd (seconden) die nodig is voordat de temperatuur van de calorimeter precies één graad Celsius stijgt.

Stap 3

Vermenigvuldig het vermogen (Watt) met de gemeten tijd (seconden). Het product levert Ccal op in joule per graad Celsius (J°C⁻¹).

2. Bereken Qcal voor een reactie

Stap 1

Noteer de temperatuurverandering (ΔT in °C) die optreedt tijdens de reactie in de calorimeter.

Stap 2

Vermenigvuldig de eerder bepaalde Ccal met ΔT. Als Ccal =3,5 J°C⁻¹ en de reactie de temperatuur van de calorimeter met 5°C verhoogt, is het product 17,5 J.

Stap 3

Qcal is gelijk aan dit product. Een positieve waarde geeft de warmte aan die door de calorimeter wordt geabsorbeerd, terwijl een negatieve waarde de vrijkomende warmte aangeeft. Neem Qcal op in de algehele energiebalans om de werkelijke reactie-enthalpie te verkrijgen.