Att mäta entalpi

Exakta entalpin för ett ämne går inte att mäta, men entalpiförändringen under en reaktion är relativt lätt att mäta experimentellt med hjälp av en kalorimeter.

Vi repeterar:

Då ΔH < 0 friges energi till omgivningen. Reaktionen är exoterm.

Då ΔH >0 binds energi från omgivningen. Reaktionen är endoterm.

Kalorimeter

En kalorimeter är ett kärl som håller värmen på insidan av kärlet så att energiförändringarna under en reaktion kan studeras. Kärlet isolerar värme, vilket minska omgivningens inverkan på reaktionens energi.

Allmänt om kalorimeter:

• Energiförändringen överförs till en vätska, t.ex. vatten, i form av temperaturförändring.

• Vätskans temperatur mäts och temperaturförändringen används för att räkna ut entalpiförändringen

I enklaste formerna av kalorimeter räcker det att använda en termosmugg som isolerar värmen, men är öppen så att gaser kan förflyttas mellan kärlet och omgivningen. Trycket hålls konstant då omgivningens tryck påverkar reaktionen, men temperaturförändringen kan studeras.

Bombkalorimeter

En bombkalorimetern är ett slutet kärl där luften från omgivningen inte kan jämna ut förändringar i trycket eller annars påverka reaktionen. Bombkalorimeterns princip är annars samma: isolera reaktionen från omgivningens inverkan så att reaktionens energiförändringar kan studeras.

En bombkalorimeter:

• Har konstant volym

• Används vanligtvis för gaser och förbränningsreaktioner

• Är mer komplicerad som apparatur då den behöver vara tät och tåla förändringar i innehållets tryck

Matematiska sambandet mellan temperaturförändringar och energiförändringar

Ofta är det en bra idé att genomföra kalorimetriska bestämningar med vatten närvarande eftersom vattnets värmekapacitet är väl känd. Följande formel användas för att lösa ut värmemängden på basen av temperaturförändringen

Q = c·m·ΔT

Där

• Q = värmemängden

• c = värmekapaciteten för lösningsmedlet

• m = lösningens totala massa

• ΔT = temperaturförändring under reaktionen (i kelvin)

Entalpiförändringen fås som ΔH = - Q/n , där n står för substansmängden av ämnet som löses upp.

Exempel: Löslighetsentalpi