Analisi Calorimetrica degli Zuccheri: Guida Completa

Tutti i carboidrati producono approssimativamente la stessa quantità di calore per grammo quando bruciati. Tuttavia, un'analisi più accurata scopre entalpie di combustione leggermente diverse tra vari zuccheri. Misurare l'entalpia di combustione di un campione ti permette di determinare quale zucchero contiene.

Un calorimetro a bomba misura l'aumento di temperatura dopo l'ossidazione completa di un combustibile. Un semplice calcolo converte questo nell'entalpia di combustione di quel combustibile.

Cosa ti serve

• Batteria 6 volt
• Calorimetro di rame
• Filo di magnesio
• Bilancia
• Bomba d'acciaio
• Crogiuolo d'acciaio
• Agitatore
• Termometro

Istruzioni

1. Pesa il campione di zucchero.

2. Pesa il calorimetro, la bomba e il resto del tuo apparato.

3. Metti il campione nel crogiuolo.

4. Metti il crogiuolo sopra l'anello attaccato agli elettrodi della bomba.

5. Tendi il filo di magnesio tra gli elettrodi in modo che tocchi il campione.

6. Avvita il coperchio della bomba.

7. Apri la valvola dell'ossigeno della bomba.

8. Versa una massa nota d'acqua nel calorimetro.

9. Abbassa la bomba nel calorimetro.

10. Misura la temperatura dell'acqua con il termometro.

11. Connetti gli elettrodi alla batteria. Lo zucchero si accenderà.

12. Mescola l'acqua continuamente mentre il campione brucia. Mantieni il termometro nell'acqua.

13. Nota la temperatura massima che l'acqua raggiunge.

14. Sottrai la temperatura iniziale dell'acqua dalla sua temperatura finale. Per esempio, se la temperatura sale da 25,5 a 35,6 gradi Celsius: 35,6 - 25,5 = 10,1

15. Dividi la capacità termica specifica del calorimetro a bomba per il calore specifico dell'acqua. Per esempio, se la capacità termica specifica del calorimetro è 0,42 joule per grammo per grado, avresti: 0,42 / 4,186 = 0,1

16. Moltiplica la risposta al Passo 15 per il peso del calorimetro, termometro e il resto del tuo apparato. Per esempio, un peso di 9.000 g darebbe: 0,1 * 9.000 = 900

17. Aggiungi la risposta al Passo 16 alla massa dell'acqua. Se hai usato 3.000 g d'acqua, il calcolo sarebbe: 3.000 + 900 = 3.900

18. Moltiplica la risposta al Passo 17 per la risposta al Passo 14: 3.900 * 10,1 = 39.390

19. Dividi la tua risposta per la massa del combustibile che hai usato. Se hai usato 10 g, avresti: 39.390 / 10 = 3.939 calorie/grammo

20. Confronta la tua entalpia di combustione misurata con i valori standard per diversi zuccheri. 3,94 kcal per grammo quasi equivale a 3,95 kcal per grammo, l'entalpia di combustione del saccarosio. Questo suggerisce che il campione era saccarosio.