лабораторная работа / 5 Определение теплового эффекта химической реакции

Лабораторная работа №5. Определение теплового эффекта химической реакции.

Цель работы: Определение тепловых эффектов химических реакций.

Теория:

Вычисление теплоты, выделяющейся или поглощающейся в результате протекающего в калориметре процесса: , где - удельная теплоёмкость содержимого калориметра.

Из значения - теплоты, выделяющейся или поглощающейся при образовании граммов вещества с молекулярной массой - можно определить тепловой эффект этой реакции по формуле: .

Ход работы:

Опыт №1. Определение теплового эффекта реакции нейтрализации одноосновной кислоты однокислотным основанием.

Во внутренний стакан калориметра внёс 25мл 1М раствора соляной кислоты (HCl). Измерил температуру этого раствора: . Не вынимая термометр из калориметра, быстро добавил к раствору соляной кислоты 25мл 1М раствора щёлочи – NaOH и размешал содержимое калориметра мешалкой. Когда температура на термометре перестала расти, я отметил её максимальное значение: . Теперь определим тепловой эффект этой реакции.

Теплоёмкость раствора мы принимаем равной теплоёмкости воды, т.е. .

Поскольку растворы кислоты и щёлочи разбавленные, их плотность можно принять равной плотности воды, т.е. .

Дж. Найденное количество теплоты относим к одному молю по формуле , в которой , где - молярная концентрация раствора кислоты. Итак:

От табличного значения полученное мной отличается на 20% (несовершенный метод измерения).

Опыт №2. Определение теплового эффекта растворения соли в воде.

Во внутренний стакан калориметра налил 100мл воды. Поместил пробирку с солью KNO₃ (=5 г) в калориметр с водой так, чтобы часть пробирки была погружена в воду. Помешивая воду около пяти минут добился выравнивания температур соли и воды, после чего измерил температуру воды: . Извлёк пробирку из калориметра и быстро высыпал соль в воду, после чего перемешивал содержимое до полного растворения соли, а затем отметил наименьшее значение температуры в калориметре: .

Дж.

От табличного значения полученное мной отличается на 26.8% (несовершенный метод измерения).

Опыт №3. Определение теплового эффекта растворения кислоты в воде.

Отмерил мензуркой 5мл концентрированной серной кислоты H₂SO₄ () и вылил её в пробирку. Поместил пробирку во внутренний стакан калориметра, в который предварительно налил 100мл воды. Пробирку с кислотой выдержал в воде около пяти минут для того чтобы выравнить температуру кислоты и воды. Измерил температуру в калориметре: . Извлёк пробирку из калориметра и быстро вылил кислоту в воду. Определил максимальную температуру в калориметре: .

Дж

От табличного значения полученное мной отличается на 41% (несовершенный метод измерения).

Основные результаты: Мною на опыте были определены тепловые эффекты вышеприведённых химических реакций.

Выводы: Я научился определять тепловые эффекты химических реакций.