قياس انثالبي التفاعل

قياس انثالبي التفاعل

يستخدم لقياس حرارة التفاعل (انثالبي التفاعل) الممتصة أو المتحررة في التفاعلات الكيميائية أو التغيرات الفيزيائية جهاز يسمى المسعر (Calorimeter)، توضع فيه كميات معروفة من المواد المتفاعلة.

هناك عدة أنواع من المساعر، وأغلبها يتكون من وعاء للتفاعل (وعاء داخلي مغلق = نظام مغلق) مغمور في كمية معينة من الماء (معلوم الكتلة) موجودة في وعاء خارجي معزول عزلاً جيداً (نظام معزول)، مع محرار لقياس التغير في درجة الحرارة، وأسلاك لتوليد شرارة الإشعال، ومحرك لتوزيع الحرارة.

عند قياس انثالبي تفاعل باعث للحرارة فإن الحرارة المتحررة من التفاعل ترفع درجة حرارة الماء والمسعر، لذا يمكن قياس كميتها من الزيادة في درجة الحرارة إذا كانت السعة الحرارية للمسعر ومحتوياته معروفة.

خطوات الحل (مثال الكلوكوز 1-2)

1. نحسب التغير في درجة الحرارة: $\Delta T = T_f - T_i$.
2. إذا كانت السعة الحرارية للمسعر مهملة نحسب الحرارة التي اكتسبها الماء: $q = \varsigma \times m \times \Delta T$.
3. بما أن الحرارة متحررة من التفاعل نعطيها إشارة سالبة.
4. نحسب عدد مولات المادة المحترقة: $n\,(mol) = \dfrac{m\,(g)}{M\,(g/mol)}$.
5. نقسم الحرارة على عدد المولات لنحصل على الحرارة لمول واحد ($J/mol$)، وبما أن القياس في مسعر مفتوح تحت الضغط الجوي (ثبوت الضغط) فهي تمثل انثالبي التفاعل: $\Delta H = q_P$.
6. نحول إلى $kJ/mol$ بالقسمة على $1000$.

وحدة الانثالبي هي $J/mol$ (أو $kJ/mol$).