Determinar la entalpía de una reacción: 11 pasos (con fotos)

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Pasos
Consejos

Cada vez que mezcla componentes químicos, ya sea en la cocina o en un laboratorio químico, crea nuevas sustancias, lo que llamamos "productos". Durante estas reacciones químicas, el calor puede ser absorbido o liberado al medio ambiente. El intercambio de calor durante una reacción química con el medio ambiente se conoce como entalpía de reacción, escrita como ∆H. Para encontrar ∆H lee el siguiente artículo.

Pasos

1. Preparar los reactivos para la reacción química. Para medir correctamente la entalpía de una reacción, primero debe tener la cantidad correcta de cada reactivo.

Por ejemplo, suponga que desea encontrar la entalpía de la reacción en la que se forma agua a partir de hidrógeno y oxígeno: 2H2 (Hidrógeno) + O2 (Oxígeno)→2H2O (Agua). Para el propósito de este ejemplo, supongamos que tenemos 2 moles de hidrógeno y 1 mol de oxígeno.

2. Limpiar el recipiente de reacción. Para asegurarse de que la reacción se lleve a cabo sin contaminación, limpie el recipiente de reacción (generalmente un calorímetro) que vaya a utilizar.

3. Coloque una varilla de agitación y un termómetro en el recipiente de reacción. Prepare la mezcla según sea necesario y mida su temperatura manteniendo tanto la varilla agitadora como el termómetro en el decalorímetro.

4. Vierta los reactivos en el recipiente de reacción. Una vez que esté todo bien preparado, puedes poner los reactivos en el calorímetro. Ciérralo inmediatamente después.

5. medir la temperatura. Usando el termómetro colocado en el calorímetro, registre inmediatamente la temperatura después de agregar los reactivos.

En el ejemplo anterior, suponga que coloca hidrógeno y oxígeno en el calorímetro, lo sella y observa una temperatura (T1) de 150 K (que es muy baja).

6. Continuar con el comentario. Dé tiempo a las sustancias para que reaccionen, revuelva si es necesario para acelerar exactamente.

7. Medir la temperatura de nuevo. Cuando termine la reacción, registre la temperatura nuevamente.

En el ejemplo, suponga que la segunda temperatura es (T2) o 95K.

8. Calcular la diferencia de temperatura de T1 y T. Escribes la diferencia como ∆T.

En el ejemplo, calcula ∆T de la siguiente manera:
∆T = T2 – T1 = 95K – 185K = -90K

9. Determinar la masa total de los reactivos. Si desea calcular la masa total de los reactivos, necesita la masa molar de sus componentes. La masa molar es una constante; puede encontrarlos en tablas periódicas estándar u otras tablas de química.

En el ejemplo anterior, está utilizando hidrógeno y oxígeno, que tienen masas molares de 2 g y 32 g, respectivamente. Como tiene 2 moles de hidrógeno y usó 1 mol de oxígeno, puede calcular la masa total de los reactivos de la siguiente manera:
2x(2g) + 1x(32g) = 4g + 32g = 36g

10. Calcular la entalpía de la reacción. Una vez que haya hecho esto, puede determinar la entalpía de la reacción. La fórmula se ve así: ∆H = (m) x (s) x ( ∆T)

En la fórmula, m es la masa total de los reactivos; s es el calor específico, que también es constante para cualquier elemento o compuesto.

En el ejemplo anterior, el producto final es agua, con un calor específico de 4,2 JK-1 g-1. Por lo tanto, la entalpía de la reacción se puede calcular de la siguiente manera:
∆H=(36g) x (4.2 JK-1 g-1) x (-90K )=-13608 J

11. Tome nota del resultado. Si el signo de tu respuesta es negativo, entonces la reacción es exotérmica: se pierde calor hacia el medio ambiente. Si el signo de la respuesta es positivo, entonces la reacción es endotérmica: se absorbe calor del ambiente.

En el ejemplo anterior, la última respuesta es -13608 J. Así que esta es una reacción exotérmica que usa una cantidad significativa de energía.

Consejos

Estos cálculos se realizan en Kelvin (K), una escala de medición de temperatura como Celsius. Si desea convertir Kelvin a Celsius, simplemente agregue 273 grados: K = C + 273.