Calorímetros medir o calor de uma reacção química ou uma mudança física, como o derretimento do gelo à água líquida. O calor de reação é importante para entender a termodinâmica de reações químicas e prever que tipos de reações ocorrerá espontaneamente. Um calorímetro básica é muito fácil de construir - tudo que você precisa é um par de copos de café de isopor, uma tampa e um termômetro. Antes de usar o calorímetro, no entanto, é preciso calibrá-lo e determinar a sua constante calorímetro. Para encontrar a constante calorímetro para o seu dispositivo, siga os passos descritos abaixo.
Coisas que você precisa
- Café-copo calorímetro
- 2 termómetros
- bico de Bunsen
- Isqueiro
- A seco de 150 mL proveta
- Escala
- Cilindro graduado
- programa de planilhas como o Excel ou o OpenOffice
- água
- Mostruário de aneis
- braçadeira
- malha de arame de gaze
- Calculadora
- Jaleco
- Óculos
- Luvas
Coloque em jaleco, óculos e luvas.
Montar o calorímetro copo de café através da inserção de um copo de café de isopor para o outro e anexando a tampa. Pode parecer simples, mas se ele está devidamente calibrado, esta xícara de café calorímetro pode ser surpreendentemente útil para encontrar calores de reação.
Medir aproximadamente 50 mL de água fria usando o cilindro graduado. Não há nenhuma necessidade para ser exato nesta fase.
Medir o peso do seu calorímetro-copo de café vazio com a aproximação de 0,01 gramas (ou o mais próximo que se pode chegar). Agora, adicione 50 ml de água fria, recoloque a tampa e volte a pesar o calorímetro. A diferença entre os pesos vazias e cheias, é o peso da água fria. Grave este valor (com a aproximação de 0,01 gramas).
Pesar o recipiente e registar o peso (com a aproximação de 0,01 gramas). Adicionar aproximadamente 50 mL de água e re-pesar o copo. A diferença entre os pesos vazias e cheias, é o peso da água quente. Grave este valor (com a aproximação de 0,01 gramas).
Usando o ringstand e braçadeira, garantir o copo de modo que ele fica no topo da gaze malha de arame sobre o bico de Bunsen. A malha de arame tecidos impede a chama de entrar em contato direto com o vidro. Posição um dos dois termómetros no recipiente e protegê-lo usando uma braçadeira de modo que é suspensa em água, mas não toca o fundo do copo.
Acenda o queimador de Bunsen e aquecer lentamente a água quente para cerca de 80 graus C. É melhor para aquecê-la lentamente ao invés de aquecê-lo muito rapidamente e trazê-lo para ferver.
Insira o segundo termômetro no calorímetro através da tampa. Agita-se a água no interior do calorímetro de quatro minutos e registar a temperatura em intervalos de uma hora com uma aproximação de 0,1 graus C. A temperatura deve manter-se mais ou menos Constant, se não é, permitir que a água fria para se sentar durante pelo menos dois minutos Mais.
Pouco antes do quinto minuto, desligue o queimador de Bunsen, se você não tiver feito isso, e registrar a temperatura da água quente e água fria. Rapidamente e com cuidado despeje toda a água quente para o calorímetro, em seguida, recoloque a tampa e retomar mexendo com o termômetro.
Medir e registar a temperatura no calorímetro a intervalos de 30 segundos até um total de cinco minutos, tiver decorrido.
Abra o Excel ou outro programa de planilha. Digite o tempo que os valores de X e as temperaturas como os valores de y e representar graficamente os dados. Use o programa de planilha para encontrar uma linha de melhor ajuste para os dados depois de adicionar a água quente. Não inclua os pontos de dados antes de adicionar a água quente em sua linha de melhor ajuste. A linha de tendência deve ser linear.
Anote a linha de melhor ajuste a partir do seu gráfico. Ligue em 5 minutos para x e y calcular (a temperatura extrapolada em 5 minutos). Vamos chamar essa temperatura Tf extrapolados.
Subtrair Tf da temperatura da água quente antes de você adicionou ao calorímetro. Isto irá dar-lhe a mudança na temperatura da água quente, Th. Multiplique Th por 4.184 e a massa da água quente para descobrir quanta energia a água quente perdido em joules.
Subtrair a temperatura da água fria a partir TF- este lhe dará Tc, a mudança de temperatura da água fria. Multiplicar pela massa de água fria e de 4,184 para encontrar a quantidade de energia obtida pela água fria em joules.
Subtrair a energia adquirida pela água fria da energia perdida pela água quente. Isto lhe dará a quantidade de energia adquirida pelo calorímetro.
Dividir a energia adquirida por calorímetro por TC (a mudança de temperatura da água fria). Esta resposta final é a sua constante calorímetro.
dicas & avisos
- A constante calorímetro nunca pode ser negativo - se for, você fez um erro ...
- Tente realizar vários ensaios e uma média de os resultados desses ensaios para reduzir o seu erro. A incerteza em sua média final será mais / menos 2 vezes o desvio padrão.
- SEMPRE ser extremamente cuidadoso quando se trabalha com uma chama aberta. Nunca permita que seu cabelo, roupa ou quaisquer materiais inflamáveis para chegar perto do fogo. Extinguir o queimador quando já não está em uso.
- Seja extremamente cuidadoso quando se trabalha com água Abastecimento de água quente a 80 graus C pode causar queimaduras desagradáveis ou queimaduras se você derramá-lo em sua pele.