Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Изменение термодинамических функций и возможность самопроизвольного протекания процесса
Возможность самопроизвольного протекания процесса определяется приведенными в табл. 2.1 соотношениями. Лабораторная работа № 1. Ф.И.О. ________________ группа __________________ Определение теплоты реакции нейтрализации Сильной кислоты сильным основанием. Цель: Определить тепловой эффект реакции нейтрализации НCl щелочью NaOH. Приборы и реактивы: Калориметр, термометры, мерные цилиндры, пробирки; 0,25н NaOH; 3н НCl; дистиллированная вода. Теоретическая часть. Тепловой эффект реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием в разбавленных растворах практически не зависит от химической природы кислот и оснований. Например, для двух реакций HCl + NaOH ® NaCl +H2O; Δ Н1 (А) HNO3 + KOH® KNO3 + H2O; Δ Н 2 (Б) изменения энтальпии одинаковы Δ Н1 = Δ Н2 = -57,3 кДж/моль (при 20ºС) или -13,7ккал (1 ккал составляет» 4,2 кДж), хотя природа реагирующих веществ и продуктов реакции совершенно различна (за исключением получающейся в результате обеих реакций воды). Представление об ионах позволило свести реакции (А) и (Б) к одному и тому же процессу, Н+ + ОН- ®Н2О или Н+(р-р) + ОН-(р-р) → Н2О(ж) (В) который сопровождается определенным тепловым эффектом. Таким образом, то количество тепла, которое выделяется при образовании 1 моля воды из Н+ (Н3О+) и ОН- при стандартных условиях, называется теплотой нейтрализации. Для определения теплового эффекта реакции нейтрализации необходимо брать один моль эквивалента кислоты, нейтрализовать его одним молем эквивалента основания и измерить количество выделяемой теплоты. Чтобы определить эту величину как можно точнее, необходимо провести реакцию нейтрализации так, чтобы, выделяемая, теплота не рассеивалась в окружающую среду. Для этого необходимо провести реакцию в термостате. Так как во время реакции выделается теплота, температура смеси увеличивается. Измеряя увеличение температуры, и зная теплоемкость, можно вычислить количество выделяемой теплоты:
Q = Cк(t2 –t1) (1) где Q – количество выделившейся теплоты; Ск – теплоемкость калориметра; t1 – температура до реакции; t2 – температура после реакции. В теплоту, выделяемую при вливании раствора кислоты в раствор щелочи, помимо теплоты нейтрализации, входят теплоты разведения кислоты щелочью и щелочи кислотой. Если объем раствора щелочи велик и мало изменяется от прибавления к нему кислоты, то теплота разведения щелочи кислотой мала и ею можно пренебречь. Напротив, теплота разбавления кислоты щелочью может достигнуть 10% от теплоты нейтрализации и поэтому ее нужно учесть. Теплоту разбавления (Qразб.) определяют, вливая раствор кислоты (в таком же количестве как и при нейтрализации) в чистую воду, взятую в том же объеме, что и щелочь. Так как реакция разбавления соляной кислоты (или любой другой) – экзотермическая, то для нахождения теплоты нейтрализации следует теплоту разбавления вычесть из суммарной теплоты процесса: Qнейтр. = Q – Qразб. (2) Для экспериментального определения теплоты нейтрализации (теплового эффекта реакции нейтрализации) не обязательно брать 1 моль-эквивалент кислоты и 1 моль-эквивалент основания. Можно взять меньшее количество кислоты и соответственно основания (но только эквивалентные количества), определить количество выделяемой теплоты с учетом разбавления и затем пересчитать найденную теплоту на один моль эквивалента вещества (кислоты или основания). Это и будет теплота нейтрализации или тепловой эффект реакции нейтрализации (ΔН).
Экспериментальная часть. 1. Налить в калориметр 150 мл 0,25н раствора NaOH. 2. В мерный цилиндр налить 12,5 мл раствора 3н НCl (эквивалентное количество кислоты). 3. Цилиндр с соляной кислотой поместить на 15-20 мин в калориметр, чтобы температура кислоты и основания были одинаковыми. 4. С помощью термометра Бекмана измерить температуру раствора NaOH (t1). После этого постепенно влить раствор кислоты в раствор основания и вновь произвести измерение температуры t2. Определить наивысшую температуру после сливания растворов.
Температура раствора NaOH t1 = ______________________. Температура после нейтрализации t2 = _________________.
5. По уравнению (1) рассчитать количество теплоты, учитывая, что теплоемкость калориметра равна ck = 180 кал/град. Q = Cк(t2 –t1) = ___________________________________________________ _______________________________________________________________ Но это еще не теплота нейтрализации, так как мы не брали 1 моль эквивалента кислоты и 1 моль эквивалента основания, а брали только по 0,0375моль эквивалента вещества.
6. Для более точного определения теплоты нейтрализации необходимо учесть теплоту разбавления. Поэтому надо повторить работу (согласно пунктам 1-5), но вместо раствора основания взять 150 мл воды. И по уравнению (1) рассчитать теплоту разбавления кислоты. ck = 180 кал/град. Q = Cк(t2 –t1) = ____________________________________________________ _______________________________________________________________ 7. Теплота нейтрализации находится как разность суммарной теплоты процесса нейтрализации и теплоты разбавления по уравнению (2). Qнейтр. = Q – Qразб = _____________________________________________. 8. Теплоту нейтрализации в расчете на 1 моль вещества (∆Н) необходимо найти по пропорции: 0,0375 моль-экв. ………………………….выделяет Q кал 1 моль-экв. ………………………….. выделяет x кал
X = ______________________________________________________________
________________________________________ Установить относительную погрешность (в %), если теоретическое значение теплового эффекта реакции нейтрализации для 1 моля соляной кислоты щелочью равняется 57,3 кДж. Вывод:____________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ "Зачислено" _____ баллов "____"_________________20___г. __________________ (подпись преподавателя) Тема №3.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2022-01-22; просмотров: 49; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.5.239 (0.008 с.) |