Qu'est-ce qu'un calorimètre de bombe?
Le calorimètre de la bombe est un dispositif de laboratoire qui contient une «bombe» ou une chambre de combustion mdash;généralement construit en acier inoxydable non réactif et mdash;dans lequel un composé organique est consommé en brûlant dans l'oxygène.Inclus est un flacon Dewar contenant une quantité spécifique d'eau dans laquelle la bombe est soumise.Toute la chaleur (Q) générée par la combustion passe dans l'eau, dont la température (t) augmente, et est très soigneusement mesurée.Des poids, des températures et des paramètres d'appareils, une chaleur précise ou une «enthalpie» de combustion (ΔH C ) peut être déterminée.Cette valeur peut être utilisée pour évaluer les propriétés structurelles de la substance consommée.
L'expansion du volume est empêchée par la conception rigide de la bombe, donc même si le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau sont produits par la combustion, il se produit à un volume constant (V).Puisque dv ' 0 dans l'équation dw ' p (dv), où le travail est w, il n'y a pas de travail effectué.De plus, comme la chaleur (Q) n'entre ni n'entre ni les feuilles mdash;Puisque tout se trouve dans le Flask Dewar Mdash;Le processus est «adiabatique», c'est-à-dire dq ' 0.Cela signifie ΔH C ' C V ΔT, où C V est la capacité thermique à un volume constant.L'ajustement des données est nécessaire en raison des caractéristiques du calorimètre de bombe lui-même;Il y a la chaleur introduite par la combustion de la combustion déclenchant du fusible, et le fait que le calorimètre de bombe ne fonctionne que environ adiabatiquement.
Le calorimètre de bombe a un certain nombre d'applications, y compris les utilisations techniques et industrielles.Historiquement, en laboratoire, les hydrocarbures et les dérivés d'hydrocarbures ont été brûlés dans un calorimètre de bombe dans le but d'attribuer des énergies de liaison.Le dispositif a également été utilisé pour dériver des énergies de stabilisation théoriques, comme celle de la liaison Pi dans des composés aromatiques.La procédure peut être démontrée à mdash;Si ce n'est pas pratiqué par mdash;étudiants, dans le cadre de leur enseignement des collèges de premier cycle.Industriellement, le calorimètre de bombe est utilisé dans les tests des propulseurs et des explosifs, dans l'étude des aliments et du métabolisme, et dans l'évaluation des gaz d'incinération et de la serre.
Compte tenu de l'exemple d'un solvant aromatique, du benzène (C 6 H 6 ), il existe six liaisons carbone-carbone équivalentes et six liaisons équivalentes-hydrogènes dans chaque molécule.Sans le concept de résonance, les liaisons carbone-carbone dans le benzène devraient apparemment être différentes mdash;Il devrait y avoir trois doubles liaisons et trois obligations simples.Le benzène doit être bien représenté par le chimique fictif 1, 3, 5-Cyclohexatriene.Grâce à l'utilisation d'un calorimètre de bombe, cependant, l'énergie réelle des six liaisons uniformes donne une différence d'énergie pour le benzène par rapport au triène, de 36 kcal / mol ou 151 kJ / mol.Cette différence d'énergie est l'énergie de stabilisation de résonance du benzène.