Цель работы:

На основании термодинамических представлений научиться делать заключение о принципиальной возможности и направленности химических процессов.

Описание лабораторной установки:

Калоритмер (рис 3.1) 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 объёмов – мерные цилиндры. Для перемешивания растворов используют магнитную мешалку (7).

Материалы и реактивы:

Растворы HCI и NaOH.

Ход работы:

Ввести внутренний стакан калориметра (м₁), опустим в него мешалку и взвесим внутренний стакан с мешалкой (м₂). Налить в стакан 45 мл щёлочи соответствующей концентрации (1н или 2н). Взвесить стакан с объёмом щёлочи (м₃). Собрать калориметрическую установку согласно рис 3.1. Включить магнитную мешалку. Провести предварительный период реакции, регистрируя измерения температуры через 1 минуту в течение 5 минут. Ввести через воронку 40 мл раствора кислоты той же концентрации, что и щёлочь. Регистрировать температуру в течение главного периода реакции. Продолжать регистрацию температуры ещё в течение 5 минут заключительного периода реакции. Результаты эксперимента представляем в виде двух таблиц (таблица 3.1 и таблица 3.2).

Обработка результатов:

Cк * t

H = - K = - 11.5 кКал

где Ск – теплоёмкость всех частей калориметрической системы, кал/t ^ос;

t – изменение температуры в ходе реакции, ^ос;

К – число молей эквивалентов кислоты в заданном объёме.

Теплоёмкость калориметрической системы вычисляется по формуле:

Ск = Сстакана + Сраствора + Стермометра + Смешалки = 91.50987

Где Ск - теплоёмкость всех частей калориметрической системы;

Сстакана - теплоёмкость стакана;

Сраствора - теплоёмкость раствора;

Стермометра - теплоёмкость;

Смешалки - теплоёмкость мешалки;

Сстакана = Cстакла*м1 = 8.736 (Cстакла = 0.2 кал/г ^ос);

Сраствора = Сраствора*мр = 82.73 (Сраствора = 1.0 кал/г ^ос);

Смешалки = Смешалки*ммеш = 0.04387 (Смешалки = 0.107 кал/г ^ос);

Измерение температуры определяется графически (рис.3.2)

Определение числа молей кислоты в растворах:

Мк*Сн

К = р*1000 = 0.04

где

Мк - масса раствора;

Сн – эквивалентная концентрация кислоты (1н или 2н)

Р – плотность раствора кислоты (1.02 или 1.04 г/см³;

Расчёт погрешностей эксперимента:

/ Нпр – Нтеор /

Е = Нтеор * 100% = 183.9

Где

Нпр - экспериментально определённое значение энтальпии реакции;

Нтеор – теоретическое значение энтальпии реакции нейтрализации сильной кислоты с сильным основанием.

Вывод:

Я научился определять тепловой эффект (энтальпию) реакции нейтролизации. Для точного результата главный фактор является погрешность t, т.к. ошибки взвешивания не превышают сотых долей процента.

Список литературы:

1. Курс общей химии Н.В. Коровин, М.: Высшая школа, 1981.

2. Кораблёва А.А. Методичка.