Лабораторная работа №2

Опыт 1. Тепловые эффекты, вызываемые растворением солей

По данным таблицы 3 постройте кривые растворимости для систем: нитрат аммония – вода; сульфат натрия ‑ вода. Проанализируйте графики и сделайте выводы об устойчивости гидратов, предскажите знаки и относительные значения тепловых эффектов (Н) растворения NH₄NO₃, Na₂SO₄, Na₂SO₄·10H₂O. Налейте в пробирку 3‑4 мл воды, измерьте ее температуру и добавьте 2 стеклянные ложечки нитрата аммония. Опустите термометр на дно раствора и по изменению температуры определите знак Н_раст. соли. Аналогичные опыты повторите с безводным сульфатом натрия Na₂SO₄ и Na₂SO₄·10H₂O. Чем объясняется изменение энтальпии при образовании раствора? Объясните различие в тепловых эффектах растворения безводного сульфата натрия и его кристаллогидрата. Почему процесс растворения кристаллогидратов чаще всего сопровождается поглощением тепла?

Опыт 2. Влияние температуры на растворимость солей

2.1 Алюмокалиевые квасцы. В пробирку с 3 мл воды поместите 2 г алюмокалиевых квасцов KAl(SO₄)₂ ·12H₂O. Растворяются ли квасцы в этом объеме воды при комнатной температуре (сделайте расчет по табличным данным)? Если нет, то нагрейте содержимое пробирки почти до кипения. Что наблюдается? Дайте раствору остыть. Что происходит при этом?

2.2 Хлорид натрия

Выполните точно такой же опыт с хлоридом натрия. Но в этом случае горячий прозрачный раствор нужно перелить в другую сухую, заранее прогретую пробирку. Что наблюдается при охлаждении раствора? По данным, приведенным в таблице, выполните необходимые расчеты и обоснуйте результаты наблюдений. Почему во втором опыте горячий раствор переливается в новую пробирку?

2.3 Ацетат кальция (Опыт выполняется демонстрационно).

В сухую пробирку налейте 2‑3 мл насыщенного раствора ацетата кальция и нагрейте его, не доводя до кипения. Что наблюдается?

Охладите пробирку сначала на воздухе, а затем под струей холодной воды. Чего следует ожидать? До каких пор следует охлаждать раствор?

Пользуясь таблицей 4, постройте кривые растворимости изученных солей в координатах "растворимость ‑ температура". Считая, что Н_раст. и S_раст. не зависят от температуры, сделайте выводы о роли энтальпийного и энтропийного факторов в процессах растворения данных солей. Сравните знаки и абсолютные значения Н_раст. и S_раст. изученных солей. В каком случае изменение температуры должно сильней влиять на G_раст.?

Таблица4 Растворимость некоторых солей в 100 г воды в пересчете на безводную соль

t, о С	Количество безводной соли, г
	KAl(SO4)2	NaCl	NH4NO3	Na2SO4		Ca(CН3СОО)2
	KAl(SO4)2 ·12H2O	NaCl	NH4NO3	Na2SO4·10H2O	Na2SO4	Ca(CН3СОО)2· 2H2O
0	3,0	35,7	118,3	5,0	-	37,4
10	4,0	35,8		9,0	-	36,0
20	5,9	36,04	192,0	19,4	-	34,7
30	8,4	36,3	241,8	40,8	-	33,8
32,38	-	-	-	49,7	-	-
40	11,7	36,6	297,0	-	48,8	33,2
50	17,0	37,0	344,0	-	46,7	32,8
60	24,8	37,3	421,0	-	45,3	32,7
70	40,0	37,8	499,0	-	44,1	33,0
80	71,0	38,4	580,0	-	43,7	33,5
90	109,0	39,0	740,0	-	42,9	-
100	-	39,8	841,0	-	42,5	-