Результаты измерений
Масса бюкса, г |
Масса бюкса с СuSО4, г |
Навеска СuSО4, г |
Vводы, см3 |
Т1 (до реакции), К |
Т2 (после реакции), К |
ДТ, К |
ДНоп (опыт- ное) |
ДНт (теоре- ти- ческое) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет теплового эффекта:
1.Рассчитать, сколько теплоты (ДН, Дж) выделяется при растворении взятой навески СuSО4:
ДН = (mж ·Сж + mст ·Сст) · ДТ , (Дж),
где mж и mст – масса жидкости в стакане и масса самого стакана, кг; Сж и Сст – удельные теплоемкости стекла и жидкости (Сст = 0,75·103 Дж/кг· К, Своды = 4,18·103 Дж/кг· К), mж = Vводы·с (с=1г/см3).
2. Рассчитать тепловой эффект реакции нейтрализации (ДНоп, кДж):
где М СuSО4 - молярная масса соли.
3. Определить относительную ошибку опыта. Гидратация безводной соли и растворение пятиводной соли (кристаллогидрата в воде) выражается уравнениями:
СuSО4 + 5 Н2О = СuSО4 · 5 Н2О, ДН = -74,4 кДж,
СuSО4 · 5 Н2О + аq = СuSО4 · аq, ДН = +11,0 кДж,
ДНт (СuSО4 · 5 Н2О) = -63,4 кДж,
.
Опыт №3. Установление количественного значения теплового эффекта реакции нейтрализации
Отмерить цилиндром 50 см3 0,5М раствора соляной кислоты и перелить в стакан, который затем поместить в калориметр. Закрыть плотно крышкой с отверстием. Опустить термометр и замерить температуру раствора соляной кислоты. Отмерить цилиндром 50 см3 0,5М раствора гидроксида натрия, вылить в раствор соляной кислоты. Быстро перемешать и отметить температуру раствора с точностью до 0,1 єС.
Результаты свести в таблицу 3.2.
Таблица 3.2
Результаты измерений
V0,5МHCl, см3, ТHCl, г/см3 |
V0,5МNаОН, см3 |
Т1 до реакции, К |
Т2 после реакции, К |
ДТ, К |
ДНт(теоретическое) |
ДНоп (опыт ное) |
50 |
50 |
|
|
|
|
|
Расчет теплового эффекта:
1.Рассчитать, сколько теплоты (ДН, Дж) выделяется при нейтрализации 50 см3 0,5М раствора HCl:
ДН = (mж ·Сж + mст ·Сст) · ДТ ,
где mж и mст – масса жидкости в стакане и масса самого стакана, кг; Сж и Сст – удельные теплоемкости стекла и жидкости (Сст = 0,75·103 Дж/кг· К, Своды = 4,18·103 Дж/кг· К), Vр-ра = VHCl +VNаОН, mж = Vр-ра·с (с=1г/см3)
2. Вычислить массу прореагировавшей соляной кислоты:
mHCl = ТHCl,· VHCl, где ТHCl, – титр соляной кислоты.
3. Рассчитать тепловой эффект реакции нейтрализации (ДНоп, кДж):
,
где МHCl – молярная масса соляной кислоты.
4. Зная, что ДНт реакции нейтрализации равно (-54,8 кДж), определить относительную ошибку опыта:
.
Контрольные вопросы
1. Что называется стандартной энтальпией образования соединения? Какие условия принято называть стандартными?
2. Какие химические реакции называются экзотермическими, эндотермическими?
3. Почему энтальпия нейтрализации сильной кислоты сильным основанием одинакова для различных кислот и оснований?
4. Чему равна энтропия идеального кристалла при абсолютном нуле? В каких единицах изменяется энтропия?
5. Какую информацию о веществе можно получить, используя значения энергии Гиббса?
6. Какими одновременно действующими факторами определяется направленность химического процесса?
7. Стандартные энтальпии образования ДН0298(кДж/моль) НН3 и РН3 равны соответственно – 46,2 и + 5,4. Какой следует сделать вывод из этих данных об относительной устойчивости молекул НН3 и РН3?