Introduction
En laboratoire, les transferts de chaleur qui ont lieu au cours de transformations physiques ou chimiques sont mesurés à l’aide d’un calorimètre. Puisque les mesures sont prises dans des conditions de pression atmosphérique constante , la chaleur échangée par la réaction (Qréaction) est égale à la variation de l’enthalpie de la réaction (∆Hréaction). Le but du laboratoire est de déterminer la chaleur massique et la masse molaire d’un métal, de mesurer la variation de l’enthalpie d’une réaction de neutralisation et d’une mise en solution.
En chauffant un métal et ensuite le mettre dans l’eau froide, nous pouvons connaitre les températures exactes de l’eau et du métal, grâce a ceci nous pouvons mesurer l’enthalpie de réaction d’un métal (pour la Partie 1). S’il n’y a aucune perte de chaleur la quantité de chaleur gagnée par l’eau doit être égale à la quantité de chaleur perdue par le cuivre mais de signe contraire.2 En mesurant la variation de température de l’eau (∆T = Tfinale - Tinitiale), on peut utiliser la formule suivante pour déterminer la quantité de chaleur gagnée par l’eau :
Qeau = (meau) (seau) (∆Teau)
où meau est la masse de l’eau, seau est la chaleur massique de l’eau (4.184 J/goC) et ∆Teau est la variation de la température de l’eau. Puisque cet un système ferme donc comme expliquer plutôt le - Qmetal = Qeau. Grace avec cette valeur nous pouvons savoir si notre réaction est exothermique (∆H est négative) ou endothermique (∆H est positive).
On peut ainsi calculer la chaleur massique du cuivre (scuivre) et approximer sa masse molaire (on utilise la chaleur massique avec la formule suivante :
(m métal)(M métal) ≈ 25 J/moloC2
où M est la masse molaire du métal dans notre cas le cuivre.
Le même principe s’applique à une réaction de neutralisation (pour la Partie 2) telle que :
NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
et
NaOH(aq) + HNO3(aq) → NaNO3(aq) + H2O(l)
La chaleur dégagée par la réaction doit être égale à la...