Nhiệt lượng kế và xác định biến thiên enthalpy bằng thí nghiệm

Cốc xốp (polystyrene) có nắp dẫn nhiệt kém, giữ cho nhiệt toả ra trong cốc hầu như không thất thoát ra ngoài. Trộn các chất phản ứng trong cốc, khuấy đều, ghi nhiệt độ đầu $T_1$ và nhiệt độ cao nhất (hoặc thấp nhất) $T_2$ của dung dịch.

Nhiệt lượng nước (dung dịch loãng) nhận được hay mất đi:

$$Q = m\cdot c\cdot\Delta T \qquad \Delta T = T_2 - T_1$$

với $m$ là khối lượng dung dịch (g), $c \approx 4{,}18\ \text{J/(g}\cdot\text{K)}$ nhiệt dung riêng của nước (dung dịch loãng coi như nước, $1\ \text{mL}\approx1\ \text{g}$), $\Delta T$ tính bằng K hay °C đều như nhau (chỉ là hiệu).

$\Delta_rH$ tính cho $1$ mol chất, nên cần số mol chất phản ứng hết (chất hết trước, không dùng chất dư):

$$\Delta_rH = -\frac{Q}{n} \quad (\text{đổi } Q \text{ ra kJ})$$

• Dung dịch nóng lên ($\Delta T>0$): phản ứng toả nhiệt, $\Delta_rH<0$.
• Dung dịch lạnh đi ($\Delta T<0$): thu nhiệt, $\Delta_rH>0$ (khi đó $Q$ tính từ $\lvert\Delta T\rvert$).

Giá trị lí thuyết của phản ứng trung hoà acid mạnh – base mạnh là $\mathrm{H^+(aq)} + \mathrm{OH^-(aq)} \rightarrow \mathrm{H_2O(l)}$, $\Delta_rH \approx -57{,}3\ \text{kJ/mol}$.

• Mất nhiệt ra không khí và vào cốc: ΔT đo được nhỏ hơn thật, nên $\lvert\Delta_rH\rvert$ đo được nhỏ hơn lí thuyết.
• Không khuấy đều, nhiệt kế đọc chưa tới đỉnh.
• Dùng $c$ của nước cho dung dịch có nồng độ cao.
• Làm nhiều lần và lấy giá trị trung bình của $\Delta T$ để giảm sai số ngẫu nhiên.