Как вычислять тепловой эффект реакции
- Тепловой эффект химической реакции: как его измерить?
- Использование калориметра для измерения теплового эффекта
- Измерение температуры и расчет теплоты
- Влияние теплообмена на результаты измерения
- Альтернативный метод расчета теплового эффекта
- Определение типа реакции
Тепловой эффект химической реакции: как его измерить?
Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты. Эту теплоту можно измерить количественно, используя специальные приборы, называемые калориметрами.
Использование калориметра для измерения теплового эффекта
Калориметр представляет собой емкость с плотно прилегающей крышкой, наполненную водой и покрытую слоем теплоизолирующего материала. Внутри калориметра находится сосуд-реактор, где происходит химическое превращение, и термометр для измерения температуры.
Измерение температуры и расчет теплоты
Для расчета теплового эффекта, сначала измерьте начальную и конечную температуру воды в калориметре с помощью термометра. Обозначьте начальную температуру как t1, а конечную - t2.
Зная массу воды в калориметре (m) и ее удельную теплоемкость (c), можно легко определить количество выделенной (или поглощенной) теплоты в ходе реакции, используя формулу Q = mc (t2 - t1).
Влияние теплообмена на результаты измерения
Хотя полностью исключить теплообмен между калориметром и окружающей средой невозможно, в большинстве случаев это влияние настолько незначительно, что его можно пренебречь.
Альтернативный метод расчета теплового эффекта
Если известны теплоты образования продуктов и исходных веществ реакции, можно вычислить тепловой эффект без использования калориметра. Для этого нужно просуммировать теплоты образования продуктов, учитывая их коэффициенты, и вычесть из этой величины сумму теплот образования исходных веществ.
Определение типа реакции
Если выделившаяся энергия больше затраченной, реакция называется экзотермической. Если же затраченная энергия больше выделяющейся, реакция называется эндотермической.
