Контрольні запитання і вправи

1 Що називається ентальпією нейтралізації?

2 Скласти рівняння реакцій нейтралізації в молекулярному та йонному вигляді при взаємодії таких сильних електролітів: а) KOH та HCI; б) NaOH та H₂SO₄; в) Ba(OH)₂ та HNO₃.

3 Який знак має реакції, якщо внаслідок неї теплота виділяється ( )?

4 Розрахуйте реакції: , якщо відомо, що , а Яка кількість теплоти виділиться в розрахунку на 1 г ?

Практична частина

Мета роботи – визначити ентальпію нейтралізації реакції:

.

Обладнання і реактиви: калориметр, термометр (ціна поділки 0,1⁰), мірні циліндри (100 мл), лійка, мішалка, технохімічні терези, набір важків, розчини: натрій гідроксиду (0,1 M), хлоридної кислоти (0,1 M).

Перед початком роботи необхідно ознайомитися з правилами зважування на технохімічних терезах:

1. Терези не можна переносити з одного місця на інше.

2. Поводитися з терезами потрібно дуже обережно.

3. На початку роботи необхідно перевірити:

а) за виском – чи горизонтально встановлені терези; неправильність положення усувається за допомогою установлювальних гвинтів;

б) за відхиленням стрілки від середини шкали в обидва боки при відкритому аретирі – чи перебувають терези в рівновазі; якщо відхилення неоднакові, звернутися до лаборанта.

4. На шальки терезів не можна ставити гарячі або брудні предмети.

5. Класти на терези важки і предмети, які зважуються, а також знімати їх із шальок можна лише при аретованих терезах.

6. Предмет, який зважується, потрібно класти на ліву шальку терезів. Хімічні реактиви зважують на годинниковому склі, в бюксі або на папері.

7. Важки необхідно ставити на праву шальку терезів і ніколи не класти поряд із предметом, який зважують

8. Важки можна брати тільки пінцетом; вони повинні знаходитися або на шальці терезів, або на своїх місцях у коробочці для зберігання.

9. Під час виконання однієї роботи всі зважування необхідно проводити на одних і тих самих терезах із одним набором важків.

10. Під час зважування важки необхідно ставити на шальку, починаючи з найбільшої і поступово переходячи до найменшої.

11. Після закінчення зважування записати ціну всіх покладених на шальку терезів важків і порахувати їх суму. Після цього покласти важки у коробочку для зберігання.

ДОСЛІД 3.1.1 Визначення ентальпії нейтралізації

Спрощений калориметр складається з двох хімічних стаканів. У більший стакан помістити стакан меншого розміру. Стінки стаканів не повинні стикатися. Для того щоб зменшити втрати теплоти крізь стінки внутрішнього стакана, між ними помістити прокладки. Внутрішній стакан закрити кришкою з трьома отворами, в які опустити термометр, мішалку, лійку для вливання розчинів.

Зважити внутрішній стакан на технохімічних терезах і налити в нього 50 мл розчину лугу, відміряного мірним циліндром; поставити стакан у калориметр. Відміряти іншим мірним циліндром 50 мл розчину кислоти і залишити поряд з калориметром на 3-4 хвилини для вирівнювання температури. Визначити початкову температуру калориметра ( ).

При постійному помішуванні швидко долити крізь лійку розчин кислоти до розчину лугу. Відмітити найвищу температуру, яку показує термометр, після змішування розчинів ( ). Розрахувати різницю . Розрахувати теплоту , яка виділилася в калориметрі, за формулою

,

де – теплоємність системи.

Теплоємність системи можна розрахувати за формулою

,

де – питома теплоємність скла, яка дорівнює ; - маса калориметричного стакана; – питома теплоємність розчину, яку беруть такою, що дорівнює ; – маса розчину.

Маса розчину ,

де – об’єм розчину кислоти; - густина розчину кислоти, що дорівнює 1,02 г/см³; – об’єм розчину лугу; – густина розчину лугу, що дорівнює 1,04 г/см³.

Тепловий ефект реакції нейтралізації, Дж/моль, розрахувати за формулою

.

Результати досліду записати в таблицю за такою формою:

Система	Маса калориметричного стакана m1,г	Маса розчину m2, г	t1	t2	∆t=∆t2-∆t1	q=∆tcm, кДж
							Дж/моль	кДж/моль

Порівняти отримані результати з табличним значенням ентальпії нейтралізації, що дорівнює 56,9 кДж/моль, розрахувати відносну похибку досліду.