Kuidas arvutada keemilise reaktsiooni entalpiat

Iga keemilise reaktsiooni käigus võib soojust kas keskkonnast sisse võtta või sinna välja lasta. Soojusvahetust keemilise reaktsiooni ja selle keskkonna vahel nimetatakse reaktsiooni entalpiaks ehk H. H-d ei saa aga selle asemel otse mõõta, teadlased kasutavad entalpia muutuse leidmiseks reaktsiooni temperatuuri muutust ajas. aja jooksul (tähistatud kui ∆H). ∆H abil saab teadlane kindlaks teha, kas reaktsioon eraldab soojust (või “on eksotermiline”) või võtab soojust (või “on endotermiline”). Üldiselt on ∆H = m x s x ∆T, kus m on reaktiivide mass, s on produkti erisoojus ja ∆T on reaktsioonist tulenev temperatuurimuutus.

1
Määrake oma reaktsiooni produktid ja reagendid. Iga keemiline reaktsioon hõlmab kahte kategooria kemikaale ja reagente. Tooted on reaktsiooni käigus tekkivad kemikaalid, samas kui reagendid on kemikaalid, mis interakteeruvad, ühinevad või lagunevad toote saamiseks. Teisisõnu, reaktsiooni reagendid on nagu retsepti koostisosad, samas kui tooted on nagu valmis roog. Reaktsiooni ∆H leidmiseks tehke esmalt kindlaks selle produktid ja reagendid. Näiteks oletame, et tahame leida reaktsiooni entalpia vesinikust ja hapnikust vee moodustumisel: 2H2 (vesinik) + O2 (hapnik) †’ 2H2O (vesi). Selles võrrandis on H2 ja O2 reagendid ning H2O on saadus.

2
Määrake reagentide kogumass. Järgmisena leidke oma reaktiivide massid. Kui te ei tea nende massi ega suuda reagente teadusliku kaaluga kaaluda, saate nende tegelike masside leidmiseks kasutada nende molaarmassi. Molaarmassid on konstandid, mida võib leida standardsetest perioodilisustabelitest (üksikute elementide jaoks) ja muudest keemiaressurssidest (molekulide ja ühendite jaoks). Lihtsalt korrutage iga reagendi molaarmass reagentide masside leidmiseks kasutatud moolide arvuga. Meie vee näites on meie reagendid vesiniku ja hapnikugaasid, mille molaarmass on vastavalt 2 g ja 32 g. Kuna kasutasime 2 mooli vesinikku (tähistatakse koefitsiendiga “2” võrrandis H2 kõrval) ja 1 mooli hapnikku (tähistatud koefitsiendi puudumisega O2 kõrval), saame reagentide kogumassi arvutada järgmiselt:2 × (2 g) + 1 × (32 g) = 4 g + 32 g = 36 g

3
Leidke oma toote erisoojus. Järgmisena leidke analüüsitava toote erisoojus. Iga elemendi või molekuliga on seotud konkreetne soojusväärtus: need väärtused on konstandid ja asuvad tavaliselt keemiaressurssides (nagu näiteks keemiaõpiku tagaküljel olevates tabelites). Erisoojuse mõõtmiseks on mitu erinevat viisi, kuid meie valemi jaoks kasutame väärtust, mis on mõõdetud ühikutes džauli/gramm °C. Pange tähele, et kui teie võrrandis on mitu korrutist, peate tegema entalpia arvutamise komponentide reaktsioon, mida kasutati iga toote valmistamiseks, seejärel lisage need kokku, et leida kogu reaktsiooni entalpia. Meie nä