II.7.1. Generalități.

Efectele termice sunt denumite în funcție de tipul fenomenului pe care îl însoțesc.

1. Efectele termice în diferite fenomene fizice pot fi:

• Căldură latentă de topire, ΔH°_topire
  H₂O (s) → H₂O (l)

• Căldură latentă de vaporizare, ΔH°_vap.
  H₂O (l) → H₂O (g)

• Căldură de dizolvare, ΔH°_diz.
  NaOH (s) → NaOH (aq)

• Căldură de alotropie, ΔH°_alotropie
  C (grafit) → C (diamant)

2. Efectele termice în diferite fenomene chimice pot fi :

• Căldură de formare din elemente, ΔH°_f
  3H₂ (g) + N₂ (g) → 2NH3 (g)

• Căldură de neutralizare din elemente, ΔH°_neutralizare
  NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O (l)

• Căldură de combustie (ardere), ΔH°_c etc.
  C (s) + O₂ (g) → CO₂ (g)

Efectele termice se pot determina experimental cu ajutorul unui aparat numit calorimetru pentru următoarele călduri de reacție: căldura de formare, căldura de descompunere a substanțelor, căldura de neutralizare, căldura de dizolvare, căldura de amestecare.

Cu ajutorul bombei calorimetrice se determină căldurile de ardere.

Prin determinarea temperaturii înainte de începerea reacţiei şi după terminarea acesteia, se poate calcula cantitatea de căldură implicată în reacţie. Determinările calorimetrice aduc informaţii importante privind efectele termice ale reacţiilor chimice, ale proceselor de dizolvare şi a altor procese fizico-chimice. Realizarea efectivă a unei astfel de determinări presupune măsurarea cu mare precizie a temperaturii şi aplicarea unei ecuaţii de bilanţ energetic.

Căldura de reacție se determină experimental prin metoda calorimetrică.

Se măsoară variația de temperatura (Δt) între starea finală (t_f) și starea inițiala a mediului (t_i) în care se desfășoară reacția:

Δt = t_f – t_i

Se calculează cantitatea de căldură absorbită de sistemul de reacție sau cedată sistemului de reacție:

Q = m ∙ c ∙ Δt

m = masa lichidului din calorimetru
c = căldura specifică a lichidului din calorimetru (kJ/g ∙ grad)
Δt = t_f – t_i = variația temperaturii

🔦 Observație

Capacitatea calorică a calorimetrului (C) se neglijează, fiind foarte mică.

Deoarece căldura acceptată sau cedată de mediu este egală cu căldura cedată sau acceptată de sistemul de reacție, căldura de reacție este: