Como posso calcular a entalpia de fusão?

Essa abordagem para a mudança de entalpia de fusão requer as seguintes informações:

• Massa da amostra;
• Calor específico da substância em estado sólido e líquido #c_{"solid"}# e #c_{"liquid"}#;
• O ponto de fusão desta substância, #t_{"m.p."}#;
• A temperatura antes e depois do processo de aquecimento, #t_{"initial"}# e #t_{"final"}#. Observe que aqui é assumido que #t_{"initial"} <t_{"m.p."}<t_{"final"}# garantir que o sólido derreta completamente;
• Calor adicionado durante todo o processo, #Q#; Este valor pode ser medido indiretamente, por exemplo, a partir da mudança de temperatura de outra substância com calor conhecido;
• Número de moles de partículas na amostra;

Consulte a curva de aquecimento abaixo: preste atenção ao primeiro platô da curva, pois a pergunta se refere apenas à mudança de entalpia da fusão, que corresponde ao processo de fusão.

O calor adicionado, que corresponde ao eixo horizontal da curva de aquecimento, é dividido em três partes principais.

A primeira seção inclinada da esquerda representa a amostra em seu estado sólido, com a parte do eixo horizontal abaixo assemelhando-se ao calor absorvido para elevar a substância em questão no estado sólido ao ponto de fusão da temperatura inicial.

Da mesma forma, a segunda inclinação se assemelha à amostra em seu estado líquido, e a seção do eixo abaixo dela se assemelha à absorção de calor para atingir a temperatura final - que é considerada mais alta do que o ponto de fusão - depois que derrete completamente.

A linha horizontal se assemelha à amostra no equilíbrio de fusão, onde ela existe nos estados sólido e líquido; portanto, a seção do eixo abaixo representa o calor latente da fusão. Isso é:
#Q=Q_{"solid"}+L_F+Q_{"liquid"}#

#L_F=Q-Q_{"solid"}-Q_{"liquid"}#

É possível calcular ambos #Q_{"solid"}# e #Q_{"liquid"}# da equação #Delta Q= c*m*Delta t#:
#Q_{"solid"}=c_{"solid"} * m*(t_{"m.p."}-t_{"initial"})#
#Q_{"liquid"}=c_{"liquid"} * m* (t_{"final"}-t_{"m.p."})#

portanto
#L_F#
#=Q-c_{"solid"} * m*(t_{"m.p."}-t_{"initial"})-c_{"liquid"} * m* (t_{"final"}-t_{"m.p."})#

Conecte valores e avalie para encontrar o calor latente da fusão, #L_F#, De a amostra inteira. A entalpia da fusão #Delta H_{fusion}# está relacionado a #L_F# pela equação
#Delta H_{fusion}=(L_F)/(n)#
onde #n# é o número, em moles, de partículas na amostra.