Transcription de la vidéo
Un étudiant met en place une expérience pour mesurer la variation d’enthalpie dans une réaction de neutralisation entre l’acide chlorhydrique et l’hydroxyde de potassium. Avant de mélanger les deux solutions dans un récipient en polystyrène, l’étudiant place un bécher de chaque solution dans un bain-marie réglé à 25 degrés Celsius. Pourquoi l’étudiant fait-il cela ? (A) Pour augmenter la vitesse de réaction entre l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de potassium. (B) Pour éliminer toutes les impuretés dans les solutions. (C) Pour s'assurer que les réactifs ont l'énergie d'activation correcte nécessaire pour réagir. (D) Pour s'assurer que les deux solutions sont à la même température l'une par rapport à l'autre. (E) Pour rendre les solutions moins visqueuses.
La question décrit une expérience utilisée pour mesurer la variation d’enthalpie de la réaction de neutralisation entre l’acide chlorhydrique et l’hydroxyde de potassium. Ce type d’expérience est une expérience de calorimétrie. Une expérience de calorimétrie peut être utilisée pour mesurer la variation d’énergie thermique ou la variation d’enthalpie qui se produit dans une réaction. Pour effectuer une expérience de calorimétrie, nous avons besoin d’un calorimètre, d’un récipient de réaction isolé. Nous pouvons construire un calorimètre de base en utilisant simplement un récipient en polystyrène avec un couvercle. Les solutions qui réagissent sont ajoutées au calorimètre et la température est contrôlée avec un thermomètre.
Lorsque la réaction a lieu, l’énergie thermique est soit absorbée, soit libérée. Cela se traduit par un changement de température. Nous pouvons alors relier la variation de température observée à la variation de chaleur ou à la variation d’enthalpie. Parce que nous utilisons le changement de température pour déterminer la variation d’enthalpie, il est important que ce changement de température ne soit dû qu’à la réaction en cours. Nous savons que si nous mélangeons une solution chaude avec une solution froide, la température changera. Ce changement de température est dû au transfert d’énergie cinétique des molécules de la solution chaude aux molécules de la solution froide.
Dans cette question, le but de l’expérience était de mesurer la variation d’enthalpie d’une réaction. Si la température des deux solutions utilisées dans l’expérience est différente, le changement de température est dû non seulement à la réaction, mais aussi au transfert d’énergie cinétique entre les solutions de température différente. C’est pourquoi l’étudiant place un bécher de chacune des solutions dans un bain-marie avant de réaliser l’expérience. En procédant ainsi, l’étudiant s’assure que chacune des solutions est à la même température et que le changement de température résultant lorsque les solutions sont combinées est uniquement dû à la chaleur absorbée ou libérée pendant la réaction.
Par conséquent, la raison pour laquelle l’étudiant place un bécher de chaque solution dans un bain-marie avant de mélanger les solutions est le choix de réponse (D) : pour s'assurer que les deux solutions sont à la même température l'une par rapport à l'autre.