Avec un calorimètre, vous pouvez mesurer les enthalpies de réaction ou les capacités calorifiques en utilisant la température finale (Tf) du contenu. Mais que se passe-t-il si vous connaissez l'enthalpie de réaction de votre réaction et les capacités calorifiques des matériaux que vous utilisez et que vous voulez prédire ce que sera Tf à la place? Vous pouvez le faire aussi - et en fait, ce genre de problème est une question fréquente sur les quiz dans les cours de chimie.

Relisez la question de devoirs /quiz et déterminez quelle information vous pouvez extraire de la question. Vous aurez probablement une enthalpie de réaction, la constante du calorimètre et la capacité calorifique du mélange formé par la réaction dans le calorimètre, ainsi que les températures de départ.

Supposons que le calorimètre soit parfait, c'est-à-dire qu'il ne soit pas perdez la chaleur de son environnement.

Rappelez-vous que dans un calorimètre parfait, la chaleur dégagée par la réaction est égale à la somme de la chaleur gagnée par le calorimètre et de la chaleur gagnée par son contenu. De plus, le calorimètre et son contenu atteindront la même température finale - Tf. Par conséquent, vous pouvez utiliser cette information pour écrire l'équation suivante: Enthalpie de réaction = (capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) x (Ti - Tf) + (constante du calorimètre) x (Ti - Tf) où Ti est la valeur initiale la température et Tf est la température finale. Notez que vous soustrayez Tfinal de Tinitial et non l'inverse. En effet, en chimie, les enthalpies de réaction sont négatives si la réaction dégage de la chaleur. Si vous le souhaitez, vous pouvez soustraire Ti à Tf à la place, à condition de rappeler le signe sur votre réponse lorsque vous avez terminé.

Résous Tf comme suit: Réaction enthalpie = (capacité calorifique du contenu ) (masse du contenu) x (Ti - Tf) + (constante du calorimètre) x (Ti - Tf) -

Facteur (Ti - Tf) du côté droit pour donner: Enthalpie de réaction = (Ti - Tf) x ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (constante du calorimètre))

Diviser les deux côtés par ((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (constante du calorimètre) ) pour obtenir ce qui suit: Enthalpie de réaction /((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (Constante du calorimètre)) = Ti - Tf

Retourner le signe des deux côtés puis ajouter du Ti des deux côtés pour obtenir ce qui suit: Ti - (enthalpie de réaction /((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (constante du calorimètre)) = Tf

Branchez les nombres qui vous ont été donnés dans la question et utilisez-les pour calculer Tf. Par exemple, si l'enthalpie de réaction est de -200 kJ, la capacité calorifique du mélange formé par la réaction est de 0,00418 kJ /gramme Kelvin, la masse totale des produits de la réaction est de 200 grammes, la constante du calorimètre est de 2 kJ /K , et la température initiale est de 25 C, qu'est-ce que Tf?

Réponse: D'abord, écrivez votre équation: Tf = Ti - (Enthalpie de réaction /((capacité calorifique du contenu) x (masse du contenu) + (Constante du calorimètre)))

Maintenant, branchez tous vos nombres et résolvez: Tf = 25 degrés - (-200 kJ /(0.00418 kJ /g K fois 200 g + 2 kJ /K)) Tf = 25 degrés - (-200 kJ /2,836 kJ /K) Tf = 25 + 70,5 Tf = 95,5 degrés C