Thermochemistry — Measuring Heat in Chemical Reactions
Embed This Widget
Add the script tag and a data attribute to embed this widget.
Embed via iframe for maximum compatibility.
<iframe src="https://chemfyi.com/iframe/entity//" width="420" height="400" frameborder="0" style="border:0;border-radius:10px;max-width:100%" loading="lazy"></iframe>Paste this URL in WordPress, Medium, or any oEmbed-compatible platform.
https://chemfyi.com/entity//Add a dynamic SVG badge to your README or docs.
[](https://chemfyi.com/entity//)Use the native HTML custom element.
10 экспериментов
Thermochemistry experiments quantify the heat absorbed or released during chemical and physical processes. Using calorimeters ranging from simple coffee-cup designs to sophisticated bomb calorimeters, students measure enthalpy changes and verify Hess's law — that enthalpy change depends only on initial and final states, not the reaction pathway.
Learning Objectives
Determine enthalpy of neutralization, dissolution, and combustion experimentally. Verify Hess's law using multi-step reactions. Calculate specific heat capacities. Understand the difference between system and surroundings, exothermic and endothermic processes, and calorimeter calibration.
Key Techniques
Coffee-cup calorimetry: mix reactants in an insulated container, measure temperature change, and calculate q = mcDeltaT. Bomb calorimetry: combust samples in a sealed oxygen-filled vessel and measure the water temperature rise. Calibrate calorimeters with a known reaction (e.g., benzoic acid combustion). Plot temperature vs. time to extrapolate the maximum temperature change.
Equipment Overview
Required: nested polystyrene cups (coffee-cup calorimeter), thermometer or temperature probe, magnetic stirrer, graduated cylinder, analytical balance. Advanced: bomb calorimeter, oxygen cylinder, ignition wire, Parr press for pellet formation.
Демонстрация эндотермической реакции
Холодная реакция гидроксида бария с тиоцианатом аммония
Продемонстрировать резко эндотермическую реакцию, при которой смесь охлаждается настолько, что замораживает воду на внешней стенке колбы.
Имитация бомбовой калориметрии
Измерение энергетической ценности продуктов методом калориметрии
Измерить энергетическую ценность (калорийность) различных продуктов питания, сжигая их и измеряя тепло, переданное воде.
Калориметрия в кофейной чашке
Измерение теплоты нейтрализации с помощью простого калориметра
Определить теплоту нейтрализации HCl и NaOH с помощью калориметра из пенополистирольного стакана.
Проверка закона Гесса
Подтверждение того, что энтальпия является функцией состояния, на примере трёх реакций
Проверить закон Гесса, измерив тепловые эффекты трёх связанных реакций и показав, что ΔH₁ + ΔH₂ = ΔH₃.
Растворение не всегда экзотермично
Сравнение тепловых эффектов растворения различных солей
Сравнить теплоту растворения разных солей (NaOH, CaCl₂, NH₄NO₃, KNO₃), показав, что растворение может быть как экзо-, так и эндотермическим.
Теплота плавления льда
Измерение энергии, необходимой для таяния льда
Определить теплоту плавления льда, добавив известную массу льда к тёплой воде и измерив изменение температуры.
Теплота сгорания магния
Определение ΔH с помощью закона Гесса и оксида магния
Косвенно определить теплоту сгорания магния с помощью закона Гесса, так как прямое измерение практически неосуществимо.
Удельная теплоёмкость металлов
Сравнение теплоёмкости алюминия, меди и железа
Определить удельную теплоёмкость нескольких металлов методом смешения и сравнить с табличными значениями.
Химия холодных пакетов
Изучение эндотермического растворения нитрата аммония
Измерить изменение температуры при растворении нитрата аммония в воде, демонстрируя эндотермический процесс растворения, используемый в одноразовых холодных пакетах.
Экзотермическая кристаллизация ацетата натрия
Измерение тепла, выделяемого при мгновенной кристаллизации
Количественно определить тепло, выделяемое при кристаллизации пересыщенного ацетата натрия, методом калориметрии.