Innehåll

• Att gå
• Tips

Närhelst du blandar kemiska komponenter, antingen i köket eller i ett kemilaboratorium, skapar du nya ämnen, det vi kallar ”produkter”. Under dessa kemiska reaktioner kan värme absorberas från eller ges upp till miljön. Värmeväxlingen under en kemisk reaktion med miljön kallas entalpi av en reaktion, skriven som ∆H. För att hitta ∆H, läs följande artikel.

Att gå

1. Förbered reaktanterna för den kemiska reaktionen. För att korrekt mäta entalpi av en reaktion måste du först ha rätt mängd av varje reaktant.
   • Antag, som ett exempel, att du vill hitta entalpi av reaktionen där vatten bildas av väte och syre: 2H2 (väte) + O2 (syre) → 2H2O (vatten). För detta syfte antar vi att vi har 2 mol väte och 1 mol syre.
2. Rengör reaktionskärlet. För att säkerställa att reaktionen sker utan förorening, rengör du reaktionskärlet (vanligtvis en kalorimeter) som du vill använda.
3. Placera en omrörare och termometer i reaktionskärlet. Bered blandningen efter behov och mät temperaturen genom att hålla både rörpinnen och termometern i kalorimetern.
4. Häll reaktanterna i reaktionskärlet. När allt är ordentligt förberett kan du sätta reaktanterna i kalorimetern. Stäng sedan omedelbart.
5. Mät temperaturen. Använd termometern som du placerade i kalorimetern och registrera omedelbart temperaturen efter att ha tillsatt reaktanterna.
   • I exemplet ovan antar du att du lägger väte och syre i kalorimetern, stänger av det och noterade en temperatur (T1) på 150K (som är mycket låg).
6. Fortsätt med svaret. Ge ämnen lite tid att reagera, rör om nödvändigt för att påskynda det exakt.
7. Mät temperaturen igen. När reaktionen är klar, registrera temperaturen igen.
   • Antag att i exemplet är den andra temperaturen (T2) eller 95K.
8. Beräkna skillnaden i temperatur för T1 och T. Du noterar skillnaden som ∆T.
   • I exemplet beräknar du ∆T enligt följande:
     ∆T = T2 - T1 = 95K - 185K = -90K
9. Bestäm reaktanternas totala massa. Om du vill beräkna den totala massan av reaktanterna behöver du molmassan för dina komponenter. Molmassan är konstant; du hittar dessa i vanliga periodiska tabeller eller andra kemitabeller.
   • I exemplet ovan använder du väte och syre, som har molmassor på 2g respektive 32g. Eftersom du har 2 mol väte och använt 1 mol syre kan du beräkna reaktanternas totala massa enligt följande:
     2x (2g) + 1x (32g) = 4g + 32g = 36g
10. Beräkna reaktionens entalpi. När du har gjort detta kan du bestämma reaktionens entalpi. Formeln ser ut så här: ∆H = (m) x (s) x (∆T)
    • I formeln är m den totala massan av reaktanterna; s är den specifika värmen, som också är konstant för varje element eller sammansatt material.
    • I exemplet ovan är den slutliga produkten vatten med en specifik värme på 4,2 JK-1 g-1. Reaktionens entalpi kan därför beräknas enligt följande:
      ∆H = (36g) x (4,2 JK-1 g-1) x (-90K) = -13608 J
11. Anteckna resultatet. Om tecknet på ditt svar är negativt är reaktionen exoterm: värme går förlorad till miljön. Om tecknet på svaret är positivt är reaktionen endoterm: värme absorberas från omgivningen.
    • I exemplet ovan är det sista svaret -13608 J. Så det här är en exoterm reaktion som använder en betydande mängd energi.

Tips

• Dessa beräkningar görs i Kelvin (K) - en skala för temperaturmätningen precis som Celsius. Om du vill konvertera Kelvin till Celsius, lägg bara till 273 grader: K = C + 273.