Indhold

• At træde
• Tips

Hver gang du blander kemiske komponenter, hvad enten det er i køkkenet eller i et kemisk laboratorium, opretter du nye stoffer, det vi kalder ”produkter”. Under disse kemiske reaktioner kan varme absorberes fra eller gives op til miljøet. Udveksling af varme under en kemisk reaktion med miljøet er kendt som entalpi af en reaktion, skrevet som ∆H. Læs følgende artikel for at finde readH.

At træde

1. Forbered reaktanterne til den kemiske reaktion. For at kunne måle entalpi af en reaktion skal du først have den korrekte mængde af hver reaktant.
   • Antag, som et eksempel, at du vil finde entalpi af reaktionen, hvor vand dannes af brint og ilt: 2H2 (hydrogen) + O2 (ilt) → 2H2O (vand). I form af dette eksempel antager vi, at vi har 2 mol brint og 1 mol ilt.
2. Rengør reaktionsbeholderen. For at sikre, at reaktionen finder sted uden forurening, skal du rengøre reaktionsbeholderen (normalt et kalorimeter), som du vil bruge.
3. Anbring en omrøringspind og termometer i reaktionsbeholderen. Forbered blandingen efter behov, og mål deres temperatur ved at holde både omrøringspinden og termometeret i kalorimeteret.
4. Hæld reaktanterne i reaktionsbeholderen. Når alt er ordentligt klargjort, kan du sætte reaktanterne i kalorimeteret. Luk det straks.
5. Mål temperaturen. Brug det termometer, du placerede i kalorimeteret, og registrer straks temperaturen efter tilsætning af reaktanterne.
   • I eksemplet ovenfor antager du, at du lægger brint og ilt i kalorimeteret, lukker det og noterede en temperatur (T1) på 150K (som er meget lav).
6. Fortsæt med svaret. Giv stofferne noget tid til at reagere, rør om nødvendigt for at fremskynde det nøjagtigt.
7. Mål temperaturen igen. Når reaktionen er afsluttet, skal du registrere temperaturen igen.
   • Antag i eksemplet at den anden temperatur er (T2) eller 95K.
8. Beregn temperaturforskellen på T1 og T. Du bemærker forskellen som ∆T.
   • I eksemplet beregner du ∆T som følger:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Bestem den samlede masse af reaktanterne. Hvis du vil beregne den samlede masse af reaktanterne, har du brug for den molære masse af dine komponenter. Molær masse er konstant; du kan finde disse i standard periodiske tabeller eller andre kemitabeller.
   • I eksemplet ovenfor bruger du hydrogen og ilt, som har molmasser på henholdsvis 2 g og 32 g. Da du har 2 mol brint og brugt 1 mol ilt, kan du beregne den samlede masse af reaktanterne som følger:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Beregn reaktionens entalpi. Når du har gjort dette, kan du bestemme reaktionens entalpi. Formlen ser sådan ud: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • I formlen er m den samlede masse af reaktanterne; s er den specifikke varme, som også er konstant for hvert element eller sammensat materiale.
    • I eksemplet ovenfor er slutproduktet vand med en specifik varme på 4,2 JK-1 g-1. Reaktionens entalpi kan derfor beregnes som følger:
      ∆H = (36g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Noter resultatet. Hvis tegnet på dit svar er negativt, er reaktionen eksoterm: varmen går tabt til miljøet. Hvis tegnet på svaret er positivt, er reaktionen endoterm: varme absorberes fra miljøet.
    • I eksemplet ovenfor er det sidste svar -13608 J. Så dette er en exoterm reaktion, der bruger en betydelig mængde energi.

Tips

• Disse beregninger udføres i Kelvin (K) - en skala til temperaturmåling ligesom Celsius. Hvis du vil konvertere Kelvin til Celsius, skal du blot tilføje 273 grader: K = C + 273.