Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Опыт Определение теплоты нейтрализации сильной кислоты сильным основанием

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Для измерения тепловых эффектов реакций используют калориметры или калориметрические установки (рис. 18). В наружный сосуд (стакан на 0,8 л) вставляется в калориметрический стакан меньшей вместимости (0,5 л). Во избежание потерь теплоты через стенки калориметрического стакана между сосудами помещают пробковые прокладки. Калориметрический стакан закрывают деревянной крышкой с отверстиями для термометра (цена деления 0,1 К), мешалки и воронки. Мешалку присоединяют к электромотору или приводят в движение вручную.

Теплоту, выделяющуюся или поглощающуюся в калориметре, вычисляют по формуле: q = Σс(Т21),

где Т2 и T1 — конечная и начальная температуры жидкости в калориметрическом стакане; Σс — теплоемкость системы, равная с1m1 + c2m2 (m1 и m2 — массы калориметрического стакана и жидкости в стакане; с1 и с2 — удельные теплоемкости стекла и жидкости).

Согласно теории электролитической диссоциации нейтрализация сильной кислоты сильным основанием в разбавленном растворе отвечает уравнению Н+ + ОН- = Н20. Стандартная теплота нейтрализации сильной кислоты сильным основанием равна при 298 К —55,9 кДж на один моль образующейся воды. Термохимическое уравнение реакции нейтрализации имеет вид: Н+(ж) + ОН-(ж)=Н2О(ж),

Н = - 55,9 кДж/моль

В опыте используют 1 М растворы КОН, NaOH, HC1 и HN03. Для нейтрализации берут равные объемы (120—180 мл) растворов кислоты и щелочи.

Получите у преподавателя задание и запишите его в лабораторный журнал. Взвесьте сухой калориметрический стакан (с точностью до 0,1 г) или узнайте его массу у лаборанта. Соберите калориметрическую установку (рис.18 ) и через воронку 2 налейте в сосуд заданный объем 1 М раствора щелочи; запишите температуру раствора щелочи Тщ с точностью до 0,1 К.

 

Рис. 18. Калориметрическая установка:

1- мешалка; 2- воронка, 3- калориметрический стакан;

4- наружный сосуд; 5- крышка; 6- термометр

 

Налейте в мерный цилиндр такой же объем 1 М раствора кислоты и измерьте температуру раствора Тк с той же точностью. Начальная температура смеси кислоты и щелочи T1 — среднее арифметическое от Tщ и Тк.

При работающей мешалке 1 через воронку 2 быстро влейте кислоту в калориметрический стакан и отметьте самую высокую температуру Т2, которую покажет термометр 6 после сливания растворов.

Данные опыта сведите в таблицу:

Масса калориметрического стакана m1, кг Суммарный объем, жидкости в стакане V, мл Температура, К
Tщ   Тк   T1   Т2
                       

По полученным данным определите:

1. Разницу температур (Т2 — Т1).

2. Массу жидкости (m2) в калориметрическом стакане (при расчете считать плотность жидкости равной единице).

3. Теплоемкость системы [при расчете считать удельную теплоемкость стекла с1 — 0,75·103Дж/(кг·К), а удельную теплоемкость раствора с2 = 4,18·103 Дж/(кг·К)].

4. Количество теплоты (q), выделившейся при реакции.

5. Число молей нейтрализованной кислоты (щелочи) или число молей полученной воды (υН О), учитывая заданную молярную концентрацию и объем раствора.

концентрацию и объем раствора.

6. Теплоту нейтрализации ΔН0Т (кДж/моль Н2О).

Сравните полученную теплоту нейтрализации с теоретической и рассчитайте абсолютную и относительную ошибку опыта.

Запишите термохимическое уравнение проведенной реакции нейтрализации.

Объясните убыль энтальпии в процессе нейтрализации сильной кислоты сильным основанием.

Контрольные вопросы и упражнения

1. Приведите формулировки первого и второго законов термодинамики?

2. Какие параметры системы называются функцией состояния?

3. Что понимается под внутренней энергией системы?

4. Сформулируйте закон Гесса и следствие из него.

5. Не используя справочные данные, найдите изменение энтропии:

H2S(г.) + О2(г.) =SO2(г.) + Н2О(г.)

6. По табличным данным рассчитайте ∆Но298 в реакции взаимодействия магния с оксидом углерода (IV):

2Mg(к) + CO2(г) = 2MgO(к ) +C(графит)

7. Найдите количество теплоты, выделяющейся при взрыве 10 л гремучего газа (два объема водорода и один объем кислорода), взятого при температуре 18°С и давлении 93 кПа

8. Найдите объем газа кислорода (н.у), если при полном сгорании этилена с образованием жидкой воды выделилось 9339 кДж теплоты

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.