- •1.1.Основы калориметрических измерений
- •1.2. Определение теплового значения калориметра
- •1.3. Описание оборудования
- •1.4. Порядок проведения эксперимента
- •2. Обработка результатов эксперимента
- •1.3. Описание оборудования 6
- •1.4. Порядок проведения эксперимента 6
- •1.2. Некоторые свойства йода 13
- •1.2. Некоторые свойства йода
Совокупность методов определения тепловых эффектов физико-химических процессов называется калориметрией.
1.1.Основы калориметрических измерений
Тепловые эффекты измеряют в специальных приборах - калориметрах. Калориметр представляет собой сосуд с изотермической оболочкой, снабженный термометром и мешалкой. В сосуд заливают калориметрическую жидкость, обычно воду, в которой происходит исследуемый физико-химический процесс, сопровождающийся выделением или поглощением тепла.
Общее количество тепла О (энтальпия процесса - АН), выделившегося или поглощенного в ходе процесса, расходуется на нагрев калори- метрируемой жидкости ((?ж) и на нагрев частей калориметра, соприкасающихся с ней ((?„).
1.3. Описание оборудования 6
1.4. Порядок проведения эксперимента 6
Р а б о т а 4 КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ 8
Работа 7 СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ 3
2№) + 02 = 2№)2; 2
Р а б о т а 9. СВОЙСТВА СЕРЫ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЙ 6
1.2. Некоторые свойства йода 13
Железо и его свойства 20
ПРИЛОЖЕНИЯ 21
Продолжение таблицы 10 1
С„- их удельная теплоемкость; К= т„ ■ С„ - тепловое значение данного калориметра (величина постоянная).
Энтальпия физико-химического процесса (АН) будет равна:
АН = тжСжАТ + КАТ, (3.4)
Следовательно,
„ АН - шж ■ Сж ■ АТ
* = - . (3.5)
1.2. Определение теплового значения калориметра
Для определения теплового значения калориметра в нем надо провести химическую реакцию с известным тепловым эффектом (энтальпией - АН).
1.3. Описание оборудования
В работе используют калориметр, снабженный термометром, мешалкой, воронкой, металлический штатив с держателем, мерные цилиндры на 250 и 10 мл, технические весы, секундомер, лупу.
Реактивы: хлорид калия (твердая соль), раствор гидроксида калия (3,5 моль/л), раствор молочной кислоты (0,2 моль/л).
1.4. Порядок проведения эксперимента
Лабораторную работу проводят вдвоем. Один - следит за секундомером, другой - наблюдает за изменением температуры в ходе эксперимента.
Задача 3.1. Определение теплового значения калориметра.
На технических весах взвесить в стаканчике 5,6 г хлорида калия с точностью до 0,1 г. В калориметрический стакан с помощью мерного цилиндра налить 150 мл воды. Включить мешалку и секундомер. Осторожно перемешивая мешалкой воду в калориметре, записывать показания термометра с точностью до 0,05 °С через 30 с, в течение 1,5 мин (начальный период калориметрического эксперимента).
Всыпать в калориметрический стакан через воронку навеску соли и, не останавливая мешалку, продолжать измерение температуры.
Внимание! Понижение температуры происходит очень быстро.
Температура в процессе растворения соли сначала падает в течение 5-10 мин (главный период), затем начинает расти, приближаясь к температуре начала опыта (конечный период).
Полученные данные занести в таблицу.
Измерение
температуры при растворении хлорида |
Начальный период |
Главный период |
Конечный период |
|||||||||||
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
||||
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 3.2. Определение теплоты нейтрализации.
В калориметрический стакан отмерить мерным цилиндром 150 мл раствора молочной кислоты. Налить в мерный цилиндр 10 мл раствора гидроксида калия. Включить мешалку и секундомер. Перемешивая раствор молочной кислоты в калориметрическом стакане, записывать пока-
Измерение
температуры при нейтрализации
молочной кислоты, °С |
Начальный период |
Главный период |
Конечный период |
|||||||||||
0 |
|
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
||||
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|