Теоретичний мінімум.

Наука про взаємні перетворення різноманітних видів енергії називають термодинамікою. Термодинаміка встановлює закони цих перетворень, а також напрямок самовільного перебігу різноманітних процесів за даних умов.

В термодинаміці використовується поняття системи. Система – сукупність тіл, яка для теоретичного або практичного вивчення умовно або реально відокремлена від оточуючого простору. Ізольованою системою називається система, яка не обмінюється з оточуючим простором енергією та масою. Закритою називається система, яка обмінюється енергією, відкритою називається система, яка обмінюється з оточуючим середовищем масою і енергією.

Для термодинамічної характеристики системи використовують функції стану, які однозначно визначаються параметрами системи (Р, V, T).

Однією з важливих функцій стану є внутрішня енергія (U) системи – загальний запас енергії, який включає енергію поступального і обертального руху молекул, енергію внутрішньомолекулярних коливань атомів і атомних груп, енергію руху електронів, ядерну енергію тощо.

Перший закон термодинаміки (виражає закон збереження енергії) для ізольованої системи: загальний запас внутрішньої енергії системи залишається сталим (U=0 ); для закритої системи: внесена при сталій температурі теплота Q витрачається на прирощення внутрішньої енергії і виконання роботи А проти зовнішніх сил: Q = U + А

Тепловим ефектом реакції називають суму всіх видів енергії, яка виділяється або поглинається в результаті її перебігу. Тепловий ефект реакції залежить від кількості реагуючої речовини, її агрегатного стану, температури й тиску. Тепловий ефект реакції, яка відбувається за сталої температури і тиску, виражається зміною термодинамічної функції ентальпії ΔН. Для екзотермічних реакцій, які відбуваються з виділенням енергії, ентальпія системи зменшується (ΔН < 0), для ендотермічних реакцій, які відбуваються з поглинанням енергії, ентальпія системи збільшується (ΔН > 0). Теплові ефекти реакцій вимірюють в кілоджоулях (кДж).

Основою термохімічних розрахунків є закон Гесса:

Тепловий ефект реакцій, які відбуваються при сталому тиску або при сталому об’ємі, а також при сталій температурі, не залежить від числа проміжних стадій, а визначаються лише початковим і кінцевим станом системи.

Як наслідок із закону Гесса тепловий ефект прямої реакції дорівнює за величиною і протилежний за знаком тепловому ефекту зворотної реакції:

∆H_прям = - ∆H_{зворотн}

Стандартний стан – це стан чистої речовини при тиску 101,325 кПа. Якщо не визначено спеціально, температура стандартного стану 298 К. Часто стандартний стан при температурі 298 К називають стандартними умовами. Значення ΔН за цих умов називаються стандартними і позначаються ΔН⁰.

Хід виконання роботи.

1. Одержіть у викладача завдання, в якому зазначено молярну концентрацію розчину кислоти та об’єм цього розчину, що буде використаний в досліді.