Kalorymetria — pomiar ciepła reakcji

Co się właśnie stało?

Podwoiłeś przyrost temperatury wody, a masa i ciepło właściwe zostały bez zmian — obliczone ciepło reakcji wzrosło dwukrotnie. Woda jest „termometrem" reakcji: im mocniej się nagrzeje, tym więcej ciepła oddała reakcja.

Równanie kalorymetryczne:

— ciepło pochłonięte przez wodę jest wprost proporcjonalne do jej masy, ciepła właściwego i przyrostu temperatury. m — masa wody (kg), c — ciepło właściwe wody $\approx 4200\ \tfrac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$, ΔT — przyrost temperatury (K).

Co to znaczy w praktyce?

W kalorymetrze reakcja egzotermiczna oddaje ciepło do wody. Mierzymy ΔT wody i z niego wyliczamy energię reakcji. Przy założeniu braku strat:

Skąd znak minus?

Reakcja egzotermiczna traci energię ($\Delta H < 0$), którą zyskuje woda. Dlatego ciepło pobrane przez wodę i entalpia reakcji mają przeciwne znaki.

Po co Ci to na maturze:

Q = m·c·ΔT to podstawa każdego zadania z kalorymetrii i entalpii reakcji. Chwyt: wypisz m, c i ΔT wody, policz Q, a potem przełóż je na 1 mol substancji, żeby dostać molową entalpię reakcji.

Zapamiętaj: większy wzrost temperatury wody = więcej wydzielonego ciepła — Q = m·c·ΔT. Woda mierzy energię reakcji.