Выполнение работы.
Задание.
Определить
тепловой эффект (энтальпию) реакции
нейтрализацииHCl
+ NaOH
= NaCl
+ H2O,сравнить
измеренное значение
с
теоретическим и вычислить относительную
ошибку измерения.
Лабораторное оборудование: Калориметр (рис. 2) включает в себя внутренний стакан (1), в котором проводится реакция, внешний стакан (2), теплоизоляционную прокладку (3), крышку (4), в которой имеются отверстия для термометра (5) и воронки (6). Для измерения массы реагирующих веществ используют лабораторные весы, для измерения объемов- мерные цилиндры. Для перемешивания растворов используют перемешивающее устройство(8) и магнитную мешалку(7).
Рис. 2
Материалы и реактивы: растворыHClиNaOH.
Ход работы.
Взвесить внутренний стакан калориметра (m1), опустить в него мешалку и взвесить внутренний стакан с мешалкой(m2). Налить в стакан 45 мл щелочи соответствующей концентрации (1н или 2н). Взвесить стакан с объемом щелочи(m3). Собрать калориметрическую установку согласно рис.1. Включить магнитную мешалку. Провести предварительный период реакции, регистрируя изменение температуры через 1 мин в течение 5 минут. Ввести через воронку 40 мл раствора кислоты той же концентрации, что и щелочь. Регистрировать температуру в течение главного периода реакции. Продолжить регистрацию еще в течение 5 минут заключительного периода реакции. Результаты эксперимента представить в виде 2 таблиц.
Поскольку цена
одного деления шкалы Цельсия равна цене
деления шкалы Кельвина, экспериментальные
результаты определяются с помощью
термометра, градуированного в градусах
Цельсия (
).
Таблица 1: Результаты измерения масс.
Масса стакана m1, г |
Масса стакана с мешалкой m2, г |
Масса мешалки mмеш= m1- m2, г |
Масса стакан с мешалкой и раствором щелочи, m3, г |
Масса стакана после опыта, m4, г |
Масса раствора после опыта mр=m4-m2,г |
Масса раствора кислоты mк-ты = m4-m3,г |
Таблица 2: Результаты измерения температуры в ходе реакции.
Время от начала опыта, мин |
Предварительный период |
Главный период |
Заключительный период |
|||||||||||
0 |
1,0 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
4,25 |
4,5 |
4,75 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
10 |
|
Темпера- тура,oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов.
Изменение энтальпии реакции рассчитывается по уравнению:
Где
Собщ-
теплоемкость калориметрической системы
,
,
(С)-
изменение
температуры в ходе реакции,nк-ты-
число молей эквивалентов кислоты в
заданном объеме.
