Контрольные вопросы для защиты экспериментальной работы

1. Что называют тепловыми эффектами реакций? В каких случаях уравнения химических реакций называют термохимическими?

2. Что называют теплотой образования и теплотой сгорания вещества? В каких единицах ее выражают?

3. Какие условия состояния системы принимают в термодинамике в качестве стандартных? Какими символами их обозначают?

4. При каких условиях изменение энтальпии Н равно теплоте, получаемой системой из окружающей среды?

5. Какой закон является основным законом термохимии? Дайте его формулировку.

6. Перечислите следствия, вытекающие из закона Гесса. Для каких определений они используются в термохимических расчетах?

7. Что называют теплотой растворения соли? От чего зависит знак теплового эффекта растворения соли?

8. Что называют молярной и удельной теплоемкостью?

9. Как экспериментально определить теплоту растворения соли?

10. Как, используя закон Гесса, рассчитать теоретический тепловой эффект растворения безводной соли карбоната натрия?

Учебно-исследовательская лабораторная работа «Определение энтальпии нейтрализации»

Цели работы:

1. Научиться экспериментально определять энтальпию химической реакции (на примере реакции нейтрализации).

2. Закрепить навыки по термохимическим расчетам.

Оборудование: Мерные цилиндры. Калориметр (см. работу № 1).

Реактивы: Растворы соляной кислоты и гидроксида натрия с концентрацией 2 моль/л.

Порядок выполнения работы

1. Отмерьте цилиндром 30,0 мл 2 М раствора гидроксида натрия и перенесите его в калориметрический стакан прибора, осторожно открыв термоизоляционную пробку. Рядом поставьте цилиндр, содержащий 30,0 мл 2 М раствора соляной кислоты, для выравнивания температуры растворов.

2. В течение 5 мин. измеряйте температуру раствора щелочи в калориметре с точностью 0,1^оС через каждые 30 сек.

3. Открыв термоизоляционную пробку, быстро вылейте 30,0 мл 2 М раствора соляной кислоты в калориметрический стакан со щелочью, закройте пробку и, непрерывно перемешивая раствор мешалкой, измеряйте его температуру в течение 2-3 минут с интервалом в 30 с.

4. После перехода к равномерному изменению температуры продолжайте измерение температуры еще 5 мин. с интервалом 30 сек.

5. По полученным данным постройте график зависимости температура – время и определите, как в предыдущем опыте разность температур t.

6. Рассчитайте энтальпию реакции нейтрализации 1 моль кислоты по формуле:

(кДж/моль),

где n – количество моль кислоты, взятой для реакции;

V_р-ра – объем раствора, равный сумме объемов сливаемых растворов кислоты и щелочи (л);

_р-ра – плотность раствора; для разбавленных растворов принимается равной плотности воды (Н₂О) = 1 г/мл;

– удельная теплоемкость раствора, равна 3,90 Дж/г·К;

t^o – разность температур;

с – молярная концентрация кислоты;

V_к-ты – объем раствора кислоты, используемый в опыте (л).

7. Рассчитайте абсолютную и относительную ошибки, если известно, что энтальпия реакции нейтрализации 1 моля сильной одноосновной кислоты в достаточно разбавленных водных растворах при определенной температуре (Н^о_теор.) является величиной практически постоянной и равной –55,9 кДж/моль.

HCl_(водн.)+NaOH_(водн)  NaCl_(водн) + Н₂О_(ж), Н^о₂₉₈ =-55,9 кДж/моль

d_абс. = Н^о_эксп. – Н^о_теор.; d_отн. = (%).

8. В выводе объясните причину уменьшения энтальпии системы в результате реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием.

План оформления отчета:

1. Дата и название работы.

2. Цель работы.

3. Краткое описание проведения опыта.

4. Результаты полученных опытных данных.

5. Выводы по работе.