Cos'è un calorimetro di bombe?
Il calorimetro della bomba è un dispositivo di laboratorio che contiene una "bomba" o camera di combustione e mdash;di solito costruito in acciaio inossidabile non reattivo e mdash;in cui un composto organico viene consumato bruciando in ossigeno.È incluso un pallone di dewar che detiene una quantità specifica di acqua in cui la bomba viene sommersa.Tutto il calore (Q) generato dalla combustione passa nell'acqua, la cui temperatura (t) aumenta, ed è misurato con molta attenzione.Dai pesi, temperature e parametri dell'apparato, possono essere determinati un calore accurato o "entalpia" di combustione (ΔH C ).Tale valore può essere utilizzato per valutare le proprietà strutturali della sostanza consumata. L'espansione del volume è prevenuta dal design rigido della bomba, quindi anche se la combustione è prodotta da anidride carbonica e vapore acqueo, si verifica a volume costante (V).Poiché DV ' 0 nell'equazione DW ' P (DV), dove il lavoro è W, non c'è lavoro eseguito.Inoltre, poiché il calore (Q) non entra né foglie mdash;Dal momento che tutto è all'interno del Dewar Fask Mdash;Il processo è "adiabatico", cioè dq ' 0.Ciò significa ΔH
C' C V ΔT, dove C V è la capacità termica a volume costante.È necessario l'adeguamento dei dati a causa delle caratteristiche del calorimetro della bomba stessa;C'è il calore introdotto dalla combustione del fusibile che innesca la combustione e il fatto che il calorimetro della bomba funzioni solo approssimativamente adiabaticamente. Il calorimetro bomba ha una serie di applicazioni, inclusi usi tecnici e industriali.Storicamente, in laboratorio, i derivati di idrocarburi e idrocarburi sono stati bruciati in un calorimetro bomba con l'obiettivo di assegnare energie di legame.Il dispositivo è stato anche usato per derivare energie teoriche di stabilizzazione, come quella del legame PI nei composti aromatici.La procedura può essere dimostrata a mdash;Se non praticato da mdash;studenti, come parte delle loro istruzioni universitarie.Industrialmente, il calorimetro della bomba viene utilizzato nel test di propellenti ed esplosivi, nello studio degli alimenti e del metabolismo e nella valutazione dell'incenerimento e dei gas serra.
Considerando l'esempio di un solvente aromatico, benzene (C
6H 6 ), ci sono sei legami carbonio di carbonio equivalenti e sei legami di idrogeno carbonio equivalenti in ciascuna molecola.Senza il concetto di risonanza, i legami carbonio di carbonio nel benzene dovrebbero essere apparentemente diversi mdash;Dovrebbero esserci tre doppi legami e tre legami singoli.Il benzene dovrebbe essere ben rappresentato dalla sostanza chimica fittizia 1, 3, 5-cicloesatriene.Attraverso l'uso di un calorimetro bomba, tuttavia, l'energia effettiva dei sei legami uniformi dà una differenza di energia per il benzene rispetto al triente, di 36 kcal/mol o 151 kJ/mol.Questa differenza energetica è l'energia di stabilizzazione della risonanza di benzene.