2. Граф логической структуры темы

3.ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Основная литература:

1. Левітін Є.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Загальна та неорганічна хімія. Вінниця: Нова книга, 2003. – С. 126-139.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 2001. – С. 175-197.

Дополнительная литература:

3. Левітін Є.Я., Бризицька А.М., Клюєва Р.Г. Практикум з загальної та неорганічної хімії. Посібник. Харків: Основа, 1998. – С. 17-27.

4. Калибабчук В.А., Грищенко Л.И., Галинская В.И. и др. Медицинская химия. К.: Медицина, 2008. – С. 59-81.

5. Мороз А.С., Луцевич Д.Д., Яворська Л.П. Медична хімія. Вінниця: Нова книга, 2006. – С. 366-419.

ОРИЕНТИРОВАННАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Инструкция к проведению лабораторно-практической части занятия.

Определение теплоты нейтрализации гидроксида натрия соляной кислотой.

Принцип метода: метод основан на определении количества теплоты выделившегося системой в процессе экзотермической реакции.

Материальное обеспечение: калориметр, термометр на 0-50°С с ценой деления 0,1°, воронка, мерные цилиндры объемом 50 и 100мл,химический стакан объемом 200-250 мл, растворы: гидроксида натрия 0,5М, соляной кислоты 0,5 М.

Ход работы:

1. Отмерить цилиндром 100 мл 0,5М раствора гидроксида натрия.

2. Поместить содержимое в колориметрический стакан.

3. Измерить температуру раствора в стакане (Т₁).

4. Отмерить цилиндром 100 мл 0,5М раствора уксусной кислоты.

5. Быстро, без потерь, добавить кислоту к раствору щелочи.

6. Перемешать раствор и измерить его максимальную температуру (Т₂).

7. Вычислить тепловой эффект реакции нейтрализации:

NaOH + СН₃СООН ↔ СН₃СООNa + Н₂О

где V – общий объем раствора кислоты и щелочи, мл;

ρ – плотность раствора соли (СН₃СООNa) – 1,008г/мл;

∆Т – разница температур Т₂-Т₁;

С – удельная теплоемкость раствора, равна 0,976 Дж/(г·К);

20 – коэффициент пересчета теплоты реакции на 1 моль;

0,001 – коэффициент пересчета в кДж.

8. Вычислить относительную ошибку опыта, если известно, что теплота нейтрализации ∆Н_нейтр. слабой одноосновной кислоты сильным одноосновным основанием – величина переменная. Объяснить.

9. Написать термохимическое уравнение реакции.

Определение теплоты нейтрализации гидроксида натрия уксусной кислотой.

Принцип метода: метод основан на нахождении количества теплоты выделившегося системой в процессе экзотермической реакции.

Материальное обеспечение: калориметр, термометр на 0-50°С с ценой деления 0,1°, воронка, мерные цилиндры объемом 50 и 100мл,химический стакан объемом 200-250мл, растворы: гидроксида натрия 0,5 М, уксусной кислоты 0,5 М.

Ход работы:

1. Отмерить цилиндром 100 мл 0,5 М раствора гидроксида натрия

2. Влить содержимое в колориметрический стакан.

3. Измерить температуру раствора в стакане(Т₁).

4. Отмерить цилиндром 100 мл 0,5 М раствора уксусной кислоты.

5. Быстро, без потерь, добавить кислоту в раствор щелочи.

6. Перемешать раствор и измерить его максимальную температуру(Т₂).

7. Вычислить тепловой эффект реакции нейтрализации:

NaOH + СН₃СООН = СН₃СООNa + Н₂О

где V – общий объем раствора кислоты и щелочи, мл;

ρ – плотность раствора соли (СН₃СООNa) – 1,008г/мл;

∆Т – разница температур Т₂-Т₁

С – удельная теплоемкость раствора, равна 0,976 Дж/(г·К);

20 – коэффициент пересчета теплоты реакции на 1 моль;

0,001 – коэффициент пересчета в кДж.

8. Вычислить относительную ошибку опыта, если известно, что теплота нейтрализации ∆Н_нейтр. слабой одноосновной кислоты сильным одноосновным основанием – величина переменная. Объяснить.

9. Написать термохимическое уравнение реакции.

Определение теплоты нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия.

Принцип метода: метод основан на нахождении количества теплоты выделившегося системой в процессе экзотермической реакции.

Реакцию нейтрализации можно осуществить двумя способами:

Первый – последовательная (поэтапная) нейтрализация:

а) получение кислой соли:

Н₂SO_4(р) + NaOH_(р) = NaHSO_4(р) + Н₂О_(р); ∆Н₁

б) последующая нейтрализация NaHSO₄ до Na₂SO₄:

NaHSO₄ + NaOH_(р) = Na₂SO_4(р) + Н₂О_(р); ∆Н₂

Второй способ – полная нейтрализация серной кислоты в одну стадию с получением средней соли:

Н₂SO_4(р) + NaOH_(р) = Na₂SO_4(р) + 2Н₂О_(р) ; ∆Н₃

По закону Гесса ∆Н₃ =∆Н₁ + ∆Н₂

Необходимо экспериментально определить ∆Н₁, ∆Н₂ и ∆Н₃.

Материальное обеспечение: калориметр, термометр на 0-50°С с ценой деления 0,1°, воронка, мерные цилиндры объемом 50 и 100мл,химический стакан объемом 200-250мл, растворы: гидроксида натрия 2М, серной кислоты 1М.

Первый способ (нейтрализация в две стадии).

Ход работы:

1. Отмерить цилиндром 50 мл 1 М раствора серной кислоты

2. Влить содержимое в калориметрический стакан.

3. Измерить температуру раствора в стакане(Т₁).

4. Отмерить цилиндром в два стакана по 25 мл 2 М раствора гидроксида натрия

5. В раствор кислоты быстро, без потерь, добавить раствор щелочи из одного стакана.

6. Перемешать раствор соли NaHSO и измерить его максимальную температуру(Т₂).

7. К полученному раствору кислой соли быстро долить раствор гидроксида натрия из второго стакана.

8. Перемешать раствор полученной средней соли Na₂SO₄ и измерить его максимальную температуру(Т₃).

9. Вычислить ∆Н₁ первой стадии по формуле

(1)

где V – общий объем раствора кислоты и щелочи, 75мл;

ρ – плотность раствора кислой соли –1,056г/мл;

∆Т – разница температур Т₂-Т₁;

С – удельная теплоемкость раствора, равна 5,02 Дж/(г·К).

Q₁ = - ∆Н₁

10. Вычислить ∆Н₂ по формуле (1), учитывая, что V=100 мл; ρ=1,056г/мл; С=5,15 Дж/(г·К); ∆Т₂= Т₃-Т₂;

Q₂ = - ∆Н₂

11. Составить термохимические уравнения первой и второй стадии реакции нейтрализации.

Второй способ (нейтрализация в одну стадию).

Ход работы:

1. Отмерить цилиндром 50 мл 1 М раствора серной кислоты.

2. Влить содержимое в колориметрический стакан.

3. Измерить температуру раствора в стакане(Т₁).

4. Отмерить цилиндром в стакан 50 мл 2 М раствора гидроксида натрия.

5. В раствор кислоты быстро, без потерь, добавить раствор щелочи из стакана.

6. Перемешать раствор средней соли и измерить его максимальную температуру(Т₂).

7. Вычислить тепловой эффект реакции по формуле (1),учитывая, что ∆Т= Т₂-Т₁; Q₃= - ∆Н₃.

8. Написать уравнение реакции нейтрализации в одну стадию.

2. Обработка результатов опыта:

   1. Используя значения стандартных энтальпий образования вычислить энтальпию реакции нейтрализации ∆Н_нейтр.:

Н₂SO_4(р) + NaOH_(р) = NaHSO_4(р) + Н₂О_(р)

По следствию из закона Гесса

∆Н = ∑∆Н⁰ _{продуктов реакции} – ∑∆Н⁰ _{исходных веществ}

2. Сравнить ∆Н₃ и сумму ∆Н₁ + ∆Н₂. Сделать вывод об использовании закона Гесса.

3. Сравнить значения ∆Н₃ и ∆Н_нейтр.

4. Вычислить относительную ошибку опыта.

5. Сравнить значения ∆Н_нейтр и сумму ∆Н₁ + ∆Н₂. Вычислить относительные ошибки опытов.