Content

• Per trepitjar
• Consells

Sempre que barregeu components químics, ja sigui a la cuina o en un laboratori de productes químics, creeu substàncies noves, el que anomenem "productes". Durant aquestes reaccions químiques, la calor es pot absorbir o cedir al medi ambient. L'intercanvi de calor durant una reacció química amb el medi ambient es coneix com l'entalpia d'una reacció, escrita com a ∆H. Per trobar ∆H, llegiu l'article següent.

Per trepitjar

1. Prepareu els reactius per a la reacció química. Per mesurar correctament l’entalpia d’una reacció, primer haureu de tenir la quantitat correcta de cada reactiu.
   • Suposem, com a exemple, que es vol trobar l’entalpia de la reacció en què es forma l’aigua a partir de l’hidrogen i l’oxigen: 2H2 (Hidrogen) + O2 (Oxigen) → 2H2O (Aigua). Als efectes d’aquest exemple, suposem que tenim 2 mols d’hidrogen i 1 mol d’oxigen.
2. Netegeu el recipient de reacció. Per assegurar-vos que la reacció tingui lloc sense contaminació, netegeu el recipient de reacció (normalment un calorímetre) que vulgueu utilitzar.
3. Col·loqueu un pal de remenat i un termòmetre al recipient de reacció. Prepareu la barreja segons calgui i mesureu-ne la temperatura mantenint el pal de remenat i el termòmetre al calorímetre.
4. Aboqueu els reactius al recipient de reacció. Un cop tot estigui ben preparat, podeu posar els reactius al calorímetre. A continuació, tanqueu-lo immediatament.
5. Mesureu la temperatura. Amb el termòmetre que heu col·locat al calorímetre, registreu immediatament la temperatura després d’afegir els reactius.
   • A l'exemple anterior, suposem que poseu hidrogen i oxigen al calorímetre, el tanqueu i observeu una temperatura (T1) de 150 K (que és molt baixa).
6. Continueu amb la resposta. Doneu a les substàncies un temps per reaccionar, remeneu si cal per accelerar-les exactament.
7. Torneu a mesurar la temperatura. Quan finalitzi la reacció, torneu a registrar la temperatura.
   • Suposem que a l’exemple la segona temperatura és (T2) o 95K.
8. Calculeu la diferència de temperatura de T1 i T. Noteu la diferència com a ∆T.
   • A l'exemple, calculeu ∆T de la manera següent:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Determineu la massa total dels reactius. Si voleu calcular la massa total dels reactius, necessiteu la massa molar dels vostres components. La massa molecular és una constant; els podeu trobar a taules periòdiques estàndard o altres taules de química.
   • A l'exemple anterior, utilitzeu hidrogen i oxigen, que tenen masses molars de 2 g i 32 g respectivament. Com que teniu 2 mols d’hidrogen i heu utilitzat 1 mol d’oxigen, podeu calcular la massa total dels reactius de la següent manera:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Calculeu l’entalpia de la reacció. Un cop fet això, podeu determinar l’entalpia de la reacció. La fórmula té aquest aspecte: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • A la fórmula, m és la massa total dels reactius; s és la calor específica, que també és constant per a cada element o material compost.
    • A l'exemple anterior, el producte final és aigua, amb una calor específica de 4,2 JK-1 g-1. Per tant, l'entalpia de la reacció es pot calcular de la manera següent:
      ∆H = (36g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Anoteu el resultat. Si el signe de la vostra resposta és negatiu, la reacció és exotèrmica: es perd calor al medi ambient. Si el signe de la resposta és positiu, la reacció és endotèrmica: la calor s’absorbeix de l’ambient.
    • A l'exemple anterior, l'última resposta és -13608 J. Per tant, es tracta d'una reacció exotèrmica que utilitza una quantitat significativa d'energia.

Consells

• Aquests càlculs es fan en Kelvin (K), una escala per a la mesura de la temperatura igual que Celsius. Si voleu convertir Kelvin a centígrads, només cal afegir 273 graus: K = C + 273.