Kalorimetri dan Aliran Panas: Masalah Kimia yang Dikerjakan

The best protection against click fraud.

Kalorimetri adalah studi tentang perpindahan panas dan perubahan keadaan akibat reaksi kimia, transisi fase, atau perubahan fisik. Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan panas adalah kalorimeter. Dua jenis kalorimeter yang populer adalah kalorimeter cangkir kopi dan kalorimeter bom.

Masalah-masalah ini menunjukkan bagaimana menghitung perpindahan panas dan perubahan entalpi menggunakan data kalorimeter. Saat mengatasi masalah ini, tinjau bagian pada cangkir kopi dan kalorimetri bom dan hukum termokimia.

Masalah Kalorimetri Cangkir Kopi

Reaksi asam-basa berikut dilakukan dalam kalorimeter cangkir kopi:

  • H+(aq) + OH-(aq) → H2O (l)

Suhu 110 g air naik dari 25,0 C menjadi 26,2 C ketika 0,10 mol H+ direaksikan dengan 0,10 mol OH-.

  • Hitung qair
  • Hitung ΔH untuk reaksi
  • Hitung ΔH jika 1,00 mol OH- bereaksi dengan 1,00 mol H+

Larutan

Gunakan persamaan ini:

  • q = (panas spesifik) x m x Δt

Di mana q adalah aliran panas, m adalah massa dalam gram, dan ist adalah perubahan suhu. Memasukkan nilai-nilai yang diberikan dalam masalah, Anda mendapatkan:

instagram viewer
  • qair = 4.18 (J / g · C;) x 110 g x (26.6 C - 25.0 C)
  • qair = 550 J
  • ΔH = - (qair) = - 550 J

Anda tahu bahwa ketika 0,010 mol H+ atau OH- bereaksi, ΔH adalah - 550 J:

  • 0,010 mol H+ ~ -550 J

Oleh karena itu, untuk 1,00 mol H+ (atau OH-):

  • ΔH = 1,00 mol H+ x (-550 J / 0,010 mol H+)
  • ΔH = -5,5 x 104 J
  • ΔH = -55 kJ

Menjawab

  • 550 J (Pastikan memiliki dua sosok penting.)
  • -550 J
  • -55 kJ

Masalah Kalorimetri Bom

Ketika sampel 1.000 g bahan bakar roket hidrazin, N2H4, dibakar dalam kalorimeter bom, yang berisi 1.200 g air, suhunya naik dari 24,62 C menjadi 28,16 C. Jika C untuk bom adalah 840 J / C, hitung:

  • qreaksi untuk pembakaran sampel 1 gram
  • qreaksi untuk pembakaran satu mol hidrazin dalam kalorimeter bom

Larutan

Untuk kalorimeter bom, gunakan persamaan ini:

  • qreaksi = - (qwater + qbomb)
  • qreaksi = - (4,18 J / g · C x air x Δt + C x Δt)
  • qreaksi = - (4,18 J / g · C x air + C) Δt

Di mana q adalah aliran panas, m adalah massa dalam gram, dan ist adalah perubahan suhu. Memasukkan nilai yang diberikan dalam masalah:

  • qreaksi = - (4,18 J / g · C x 1200 g + 840 J / C) (3,54 C)
  • qreaksi = -20.700 J atau -20,7 kJ

Anda sekarang tahu bahwa 20,7 kJ panas dikembangkan untuk setiap gram hidrazin yang dibakar. Menggunakan tabel periodik mendapatkan bobot atom, hitung bahwa satu mol hidrazin, N2H4, berat 32,0 g. Karena itu, untuk pembakaran satu mol hidrazin:

  • qreaksi = 32,0 x -20,7 kJ / g
  • qreaksi = -662 kJ

Jawaban

  • -20,7 kJ
  • -662 kJ
instagram story viewer