Определение теплоты нейтрализации

Цель работы – определение теплоты нейтрализации сильной кислоты сильным основанием.

Приборы и реактивы: калориметрическая установка, аналитические весы, мерный цилиндр на 250  , мерная пипетка на 5  , секундомер, хлорид калия, раствор щелочи (KOH, NaOH) с = 0,1 моль/ , раствор сильной кислоты (HCL, , ) c = 2 моль/ , дистиллированная вода.

Краткие теоретические положения

Теплотой нейтрализации называется количество тепла, которое выделяется при взаимодействии 1 моля кислоты с 1 молем основания. Установлено, что реакция нейтрализации 1 моля сильной одноосновной кислоты (HCL, , ) сильным основанием (KOH, NaOH) в достаточно разбавленных водных растворах сопровождается одинаковым экзотермическим эффектом. Который при 228 К равен -57,1 кДж/моль. Этот тепловой эффект отвечает реакции образования жидкой воды из ионов водорода и гидроксила

Чтобы правильно определить тепловой эффект реакции нейтрализации, следует учесть, что при вливании раствора сильной кислоты в раствор щелочи в калориметре кроме основного процесса, сопровождающегося тепловым эффектом , протекает процесс разбавления кислоты водным раствором щелочи с тепловым эффектом  и процесс разбавления щелочи водным раствором кислоты с тепловым эффектом .

Таким образом, измеренная опытным путём теплота процесса

Порядок выполнения работы

1. Определение теплоёмкости калориметрической установки. Определяют теплоёмкость калориметрической установки  по теплоте растворения KCL в воде.

2. Определение суммарной теплоты процессов, протекающих в калориметре Мерным цилиндром отмеряют и заливают в калориметрический стакан 150  0,1 моль/  раствора щёлочи. Собирают калориметрическую установку. Перемешивая раствор мешалкой,дожидаются замедления движения столбика ртути и приступают к отсчётам температуры через каждые 30 секунд. Производят 10-12 отсчётов и на тридцатой секунде последнего отсчёта с помощью мерной пипетки осторожно вливают в калориметрический стакан 5  2 моль/  раствора сильной кислоты. Продолжают фиксировать показания термометра, не меняя скорости перемешивания, производят еще 10-12 отсчётов через каждые 30 с. Выливают содержимое калориметрического стакана и подготавливают установку к следующему опыту.

3. Определение теплоты процесса разбавления кислоты щёлочью .При проведении калориметрического опыта 5  раствора кислоты вливают в 150  водного раствора, т.е. разбавляют кислоту примерно в 30 раз, при этом выделяется некоторое количество теплоты, которое можно рассчитать, если известны интегральная теплота растворения кислоты в воде, или определить экспериментально. С этой целью калориметрический опыт проводят при определении только вместо раствора щёлочи в калориметрический стакан заливается 150  дистиллированной воды.

4. Определение теплоты процесса разбавления щёлочи водным раствором кислоты .Так как объём щёлочи велик и мало изменяется при вливании в него кислоты, величиной  можно пренебречь.

≈0