Calorimetrie en warmtestroming Problemen met chemie

Calorimetrie is de studie van warmteoverdracht en toestandsveranderingen als gevolg van chemische reacties, fase-overgangen of fysische veranderingen. Het hulpmiddel dat wordt gebruikt om warmteverandering te meten, is de calorimeter. Twee populaire soorten calorimeters zijn de koffiekopcalorimeter en bomcalorimeter.

Deze problemen laten zien hoe warmteoverdracht en enthalpieverandering worden berekend met behulp van calorimetergegevens. Lees tijdens het werken aan deze problemen de paragrafen over koffiekop en bomcalorimetrie en de wetten van de thermochemie.

Koffiekopje Calorimetrie Probleem

De volgende zuur-base reactie wordt uitgevoerd in een koffiekop calorimeter:

• H⁺(aq) + OH^-(aq) → H₂O (l)

De temperatuur van 110 g water stijgt van 25,0 ° C tot 26,2 ° C wanneer 0,10 mol H⁺ wordt omgezet met 0,10 mol OH^-.

• Bereken q_water
• Bereken ΔH voor de reactie
• Bereken Ah als 1,00 mol OH^- reageert met 1,00 mol H⁺

Oplossing

Gebruik deze vergelijking:

• q = (soortelijke warmte) x m x Δt

Waar q warmtestroming is, is m massa in gram en At is de temperatuurverandering. Als u de waarden in het probleem aansluit, krijgt u:

• q_water = 4.18 (J / g · C;) x 110 g x (26.6 C - 25.0 C)
• q_water = 550 J
• ΔH = - (q_water) = - 550 J

Je weet dat wanneer 0,010 mol H⁺ of OH^- reageert, ΔH is - 550 J:

• 0,010 mol H⁺ ~ -550 J

Daarom voor 1,00 mol H⁺ (of OH^-):

• Ah = 1,00 mol H⁺ x (-550 J / 0,010 mol H⁺)
• Ah = -5,5 x 10⁴ J
• Ah = -55 kJ

Antwoord

• 550 J (Zorg ervoor dat u twee significante cijfers hebt.)
• -550 J
• -55 kJ