Выполнение работы.
1.На технических весах взять навеску соли 5г и оставить на капсулаторке.
2.Взвесить внутренний стеклянный стакан (2) калориметра на технических весах.
3.Собрать прибор в соответствии с рис.1. Для этого:
•во внутренний стакан налить 300мл дистиллированной воды, опустить запаянный магнит (6). Стакан поставить в калориметр, калориметр закрыть крышкой (7).
•вставить в соответствующие отверстия термометр (3) и сухую воронку (4).
4.Записать исходные данные:
•навеска соли, mсоли, г;
•масса внутреннего стакана калориметра, mст, г;
•объем дистиллированной воды, V, мл;
•удельная теплоемкость воды, своды=4,184Дж/г.К;
•удельная теплоемкость стекла, сст=0,753Дж/г.К;
5.Для записи наблюдений заготовить таблицу по образцу (табл.1).
|
Изменение температуры при растворении соли с течением времени |
Таблица 1 |
||||
|
|
|||||
τ, мин |
1 |
2 |
3 |
4 |
… |
20 |
t0 |
|
|
|
|
|
|
6.Включить электромагнитную мешалку и секундомер и производить запись показаний температуры в табл.1 через каждую минуту в течение 1011мин. Затем, не выключая секундомер и не прерывая записи, засыпать в калориметр через воронку навеску взятой соли. В результате растворения соли обычно наблюдается резкое, а по окончании растворения – плавное изменение температуры. Произведя после растворения 9-10 замеров, опыт прекратить.
7.Отключить электромагнитную мешалку, вынуть из раствора запаянный магнит. Раствор вылить и вымыть стакан. Магнит на электромагнитной мешалке замкнуть специальной пластиной.
Обработка результатов эксперимента. По полученным опытным данным построить графическую зависимость изменения температуры от времени (рис.2).
7
t |
0 |
А B |
d |
|
|||
|
|
∆t
D
C
а |
c |
в |
τ |
Рис. 2. Изменение температуры при растворении соли с течением времени.
Чтобы определить действительное изменение температуры ∆t, не искаженное тепловым обменом, производится следующее построение, указанное на рис.2.
Полученную кривую разделить на три участка, из которых первый (АВ) и третий (СD) соответствуют изменению температуры до и после растворения соли, второй (ВС) - резкому изменению температуры во время растворения соли. Продолжить прямые АВ и DC, из точек касания В и С опустить перпендикуляры на ось абсцисс. Полученный отрезок ав разделить пополам, и из середины его (точка с) восстановить еще один перпендикуляр dc к оси абсцисс. Отрезок, отсекаемый на этой вертикальной прямой продолжениями линий АВ и DС, и будет истинным изменение температуры системы
(∆t).
По уравнению (4) рассчитать тепловой эффект растворения данной соли. [Q]=Дж/моль или кДж/моль. По найденной величине QР найти значение
∆Н.
Вопросы к защите работы.
1.Что называют тепловым эффектом растворения? Интегральная и дифференциальная теплота растворения.
2.Какими факторами определяется величина теплового эффекта растворения?
3.Почему большинство солей растворяются с поглощением тепла, а оксиды, в основном, растворяются с выделением тепла?
4.Что такое теплоемкость? Теплоемкость средняя, истинная, удельная, молярная.
5.Как экспериментально определить теплоту растворения? Привести формулу расчета.
6.В чем заключается метод графического определения истинной величины t?
8