Питання для самоперевірки

1. Що називається еквівалентом речовини?

2. Які елементи мають змінні значення еквівалентів?

3. Як обчислюється молярна маса еквівалента елемента та складних речовин? У яких одиницях вона виражається?

4. Чи однакові еквівалентні маси заліза в сполуках та хрому в сполуках ?

5. Як формулюється закон еквівалентів? Його математичний вираз.

6. На чому базується метод визначення молярної маси еквівалента карбонату кальцію?

7. Обчислити молярну масу еквівалента міді, якщо відомо, що 3,18 г міді повністю сполучилися с 0,8 г кисню, утворивши оксид міді (II).

Лабораторна робота № 3 визначення теплових ефектів хімічних реакцій

Мета роботи - визначення теплоти гідратації солі на основі калори-метричних вимірювань.

Загальні вказівки

Під теплотою гідратації солі слід розуміти тепловий ефект реакції утворення кристалогідрату з безводної солі, віднесений до одного молю речовини.

Оскільки в хімії часто відбуваються процеси при сталому тиску і сталій температурі, то слід мати на увазі, що в ізобарно-ізотермічних процесах тепловий ефект реакції визначається зміною ентальпії системи в процесі реакції, яка пов’язана з теплотою, що виділяється або поглинається співвідношенням:

У зв’язку з тим, що безпосередньо теплоту гідратації солі визначити важко, її знаходять на основі закону Гесса, визначаючи теплоти розчинення безводної солі та її кристалогідрату.

Згідно з законом Гесса,тепловий ефект реакції не залежить від шляху її перебігу, а залежить лише від природи і фізичного стану вихідних речовин та продуктів реакції.

Таким чином, загальний тепловий ефект процесу розчинення кристалічної речовини дорівнює сумі теплових ефектів окремих стадій, що складають процес розчинення:

У даній роботі процес розчинення у воді сульфату міді можна зобразити у вигляді двох стадій:

Перша стадія  процес гідратації солі, тобто утворення кристалогідрату сульфату міді, друга стадія  розчинення кристалогідрату у воді. Сумарне рівняння процесу розчинення безводної солі має вигляд:

Визначивши експериментально за допомогою калориметра теплові ефекти процесів розчинення , можна розрахувати теплоту гідратації солі за законом Гесса

Порядок виконання роботи

Дослід проводиться у спрощеному калориметрі (рис. 3). У внутрішню посудину налити 25 мл дистильованої води. Опустити у воду термометр і заміряти температуру з точністю до 0,1⁰С – початкову температуру досліду Висипати наважку безводної солі в посудину з водою. Обережно перемішуючи розчин мішалкою, слідкувати за зміною температури, відмітити найвищу температуру розчину .

Дослід повторити, взявши наважку кристалогідрату. При проведенні досліду слід звернути увагу на пониження температури при внесенні кристалогідрату і відмітити найнижчу температуру розчину

Оформлення результатів роботи Записати в лабораторний журнал дані досліду для обох солей: -маса солі , г, - об’єм води, мл, - початкова температура ,0С - максимальна (мінімальна) температури (),0С. Розрахувати . Визначити кількість теплоти, що виділяється або поглинається при розчиненні безводної солі та кристалогідрату, у перерахуванні на 1 моль речовини за формулою: де - кількість теплоти, кДж/моль; - різниця температур,0С; - питома теплоємність розчину прийнята рівною теплоємності води, тобто 4,18 Дж/(г·град); - маса розчину, г; - маса солі, г; - молярна маса солі, г/моль.

Рис. 3 Калориметрична установка 1– мішалка, 2 – калориметричний стакан, 3 – зовнішня посудина, 4 – кришка, 5 – термометр

Записати теплові ефекти розчинення двох солей виходячи з того, що

Розрахувати теплоту гідратації солі

.

Розрахувати відносну помилку досліду:

,

де П– відносна помилка, %;

;

- розраховане значення теплоти гідратації.

Питання для самоперевірки

1. Чим визначається тепловий ефект хімічної реакції? У яких одиницях він вимірюється?

2. Що називається теплотою утворення речовин?

3. Теплоти утворення яких речовин дорівнюють нулю?

4. Який закон лежить в основі термохімічних розрахунків? Сформулювати цей закон.

5. Що називається теплотою гідратації солі? Як можна розрахувати теплоту гідратації солі?

Лабораторна робота № 4