DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

isulti immersa nel liquido. Uno schema dettagliato della bomba di Mahler è mostrato in
Figura 47.
Nei calorimetri a bomba di Mahler la determinazione della costante del calorimetro C si
effettua sempre sfruttando l’effetto termico di un processo standard di cui è nota con
precisione la variazione di entalpia associata. Nel caso dei processi di combustione si usa
in genere come sostanza di riferimento l’acido benzoico ( CHCOOH) 6 5 di cui si conosce con
esattezza il relativo combH Δ
.
DETERMINAZIONE DEL CALORE DI COMBUSTIONE DI UNA SOSTANZA SOLIDA MEDIANTE BOMBA
DI MAHLER
Il processo standard di combustione di una sostanza solida di stechiometria CH n mO p ad
una generica temperatura T vicina alla temperatura ambiente è definito come segue:
m p P= 1Bar
m
CH n mOp ( ) +
⎛ ⎞
n O2 ( )
nCO2
( ) HO
s ⎜ + − ⎟ ⎯⎯⎯→ g +
T
g 2 ()
(7.38)
l
⎝ 4 2⎠ 2
cioè il processo standard prevede che ossigeno e anidride carbonica siano presenti allo
stato gassoso, mentre l’acqua è in fase liquida. Poiché la bomba di Mahler è un recipiente a
volume costante si avrà:
( )
Q =Δ U P, T ⋅ mol
(7.39)
processo comb campione
dove P e T sono rispettivamente la pressione e la temperatura dell’esperienza e dove si è
tenuto conto che combU Δ è una quantità molare. Se si vuole determinare la variazione di
entalpia standard combH Δ
alla temperatura T [processo (7.38)] si dovrà pertanto:
i) Trasformare la variazione di energia interna U( P, T)
comb
( , )
Δ H P T ;
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Δ in variazione entalpica
ii) Riportare la variazione di entalpia a P e T alla temperatura richiesta T e alla
pressione unitaria (condizione standard).
La prima trasformazione è ottenibile facilmente ricordando che è:
Δ H =Δ U +Δ ( PV)
(7.40)
Come è noto il termine Δ ( PV ) assume una qualche importanza per le sole specie allo stato
gassoso per le quali si può inoltre assumere, in prima approssimazione, comportamento
ideale. Ne consegue che per quanto riguarda un processo di combustione si ha:
comb