Activitatea de laborator

Astfel, este necesar să se considere că q marca în p depinde de semnul (n 2 - n 1),

și anume în timp ce (n 2 - n 1) <0 q р в> 0, și vice-versa.

In laborator, „termochimic“ a avut loc definiția căldurilor integrale soluție. Succesiunea operațiilor și procesarea rezultatelor obținute este indicată în secțiunile 2.1.2 și 2.1.4. Toate valorile măsurate și calculate sunt înregistrate în tabelul rezultatelor măsurătorilor

Obiectiv: Pentru a determina efectele termice ale procesului de dizolvare a sării în apă, reacția de neutralizare și reacția formării cristaline.

2.2.1. Determinarea căldurii de dizolvare a sării în apă

Să considerăm procesul de dizolvare a sării

KCl (tv) + aq = K + aq + Cl - aq.

Conform legii lui Hess, acest proces poate fi reprezentat ca etape separate: în primul rând, există o distrugere a rețelei cristaline pentru a forma o sare solidă de ioni gazoși:

1. tv → KCl + K (gaz) + Cl - (gaz) Q P = Δ H descompunere la> 0.

Când această căldură este absorbită (endotermic). Δ H în dec. - cantitatea de căldură care trebuie cheltuite pentru a „sparge“ ionii de la 1 mol de sare solidă.

Apoi, interacțiunea ionilor cu apa (ioni de hidratare), căldura este eliberată (procese de hidratare exotermic):

unde aq - «infinit cantitate mare“ de apă, adică, o astfel de ecuație este valabilă pentru soluții diluate în care disocierea a fost completă. Prin urmare, efectul termic rezultat este egal cu suma algebrică a efectelor termice ale acestor aceleași reacții:

Cat hidraulic H Δ = Δ + Δ H H dec + Δ H gidr.an.

termică de reacție stea efect de dizolvare depinde de raportul dintre energia rețelei cristaline și căldura de hidratare a ionilor agregatului.

Când lucrarea este utilizată ca solvent a fost de 300 ml de apă distilată. Se dizolvă sarea este luată într-o cantitate de 1 - 4, locul de instalare a ansamblului PCB scris-4 pentru schimbările de temperatură de înregistrare este setat profesor sau tehnician.

Calcularea căldurii specifice soluției se realizează conform ecuației (I.17). După calcularea căldurii soluției și testați rezultatele, studentul profesor a raportat numele de sare. Printr-o formulă cunoscută calcul se realizează căldura molară de dizolvare.

Pentru a proteja student de laborator trebuie să calculeze concentrația sărurilor în starea finală a sistemului, pentru a determina căldura integrală dizolvând 1 mol de sare în 1000 g de apă și prin compararea rezultatelor obținute cu date de referință (Tabelul 31 - 33, cu p.46 - 48 [1]) calculează experiența de eroare. Toate rezultatele măsurătorilor și calculele sunt înregistrate în tabel.

2.2.2. Determinarea căldurii reacției de neutralizare

Luați în considerare un alt proces - de exemplu neutralizare soluții interacțiune reacție diluate de acid tare și o bază tare:

HCI apos + KOH aq = KCl aq + H2O

Ambele componente sunt complet disociate în soluție, astfel încât reacția în formă ionică poate fi scrisă ca:

H + aq + Cl - aq + K + aq + OH - aq = K + aq + Cl - aq + H2O

în care Q eliberat de căldură P = Δ H neut. care corespunde reacției

H + aq + OH - aq = H2O + aq

pentru că în soluții apoase există ion proton liber, reacția de formare a apei trebuie să fie considerată ca o interacțiune între ioni hidroniu și ionul hidroxil; sau

H 3 O + aq + OH - aq = H2O + aq Δ H neut = 57684 J / mol

Atunci când reacția implicată în acid slab sau o bază slabă sau ambele componente sunt electroliți slabi, efectul termic al reacției de neutralizare nu va răspunde la cele de mai sus. studenți

sunt invitați să ia în considerare propria lor reacție neutralizarea cu electroliți slabe și explica diferențele în valorile efectelor termice ale acestor reacții.

Pentru a determina căldura de neutralizare este necesară pentru a găsi experimental prima căldură de dizolvare alcalină solidă în apă și apoi într-o soluție acidă. Determinarea căldurii de dizolvare în apă, alcalii se efectuează exact așa cum este descris în dizolvarea sării razd.2.2.1 căldurii. Solvent - 300 ml apă distilată. Granulele alcalii trebuie să ocupe aproximativ 1/4 din volumul tubului. Unitatea instrument de scris, înainte de schimbarea temperaturii sistemului de înregistrare este setat la 15 - 20 de diviziuni de hârtie diagramă, deoarece temperatura crește sistem prin dizolvarea alcalină

Determinarea căldurii de soluție alcalină în acid se realizează în același mod, cu singura diferență că, în calitate de solvent se utilizează o soluție preparată din 250 ml de apă distilată și 50 ml de acid clorhidric 0,2 M. Înainte de a aduce vasul la semn cu apă distilată, se adaugă 3-4 picături de indicator metil oranj fenolftaleina sau pentru a controla caracterul complet al neutralizării ulterioare. Cantitatea de alcalii și poziția unității instrument de scris sunt aceleași ca și prin dizolvarea alcaliilor în apă.

Aspectul (în cazul fenolftaleina) sau schimbarea culorii indicatorului după dizolvarea completă a alcaliilor în soluția acidă indicând faptul că tot acidul luat este neutralizat cu alcalii. dizolvare alcalii în acid în conformitate cu Legea lui Hess poate fi reprezentat în mod colectiv printr-un proces în două etape. dizolvarea unui alcalin în apă și apoi neutralizarea acidului în soluția alcalină. Suma algebrică a efectelor termice ale etapelor egale efectului termic al dizolvării alcaline în procesul de acid, determinată experimental. Pentru a găsi căldura luată de neutralizare cantitatea de acid necesară cantității de căldură de dizolvare în căldură scădere acid alcaline dizolvând aceeași probă de alcali în apă.

Neut Δ h = (q RK - q RV) m RK

unde Δ H neut - căldura de neutralizare a 1 mol dintr-un acid puternic monobazic,

V - volumul luat în soluție de acid experiment (50 ml),

(M) - concentrația soluției de acid în mol / l (0,2 M).

Toate calculele sunt efectuate ținând cont de semnele de călduri specifice de dizolvare în apă alcalină și acidă.

Datele rezultate experimentale sunt introduse în tabel. În protecția studenților de lucru de laborator ar trebui să fie în măsură să dețină

analizează erorile în determinarea efectului termic de neutralizare și explica diferența dintre efectul termic al căldurii de reacție de la formarea de apă conținută în referința (p.77 [1])

2.2.3. Determinarea căldurii formării cristaline

Pentru a determina căldura formării cristaline efectuate determină căldurile de soluție de săruri anhidre și cristaline

etape record ale procesului de dizolvare a substanțelor din reacția de formare a sării cristaline anhidre. Comparați starea inițială și finală. Calculați căldura de formare de cristale de hidrat, folosind legea lui Hess.

In efectuarea experimentului sare anhidră trebuie să ocupe aproximativ 1/4 din volumul tuburilor și cristalin - aproximativ 3/4. Înregistrarea modificărilor de temperatură sistem prin dizolvarea sării anhidru începe cu 15 - 20 de diviziuni grafic de hârtie și prin dizolvarea cristaline - 75 - 80 de diviziuni. Rezultatele măsurătorilor sunt, de asemenea, înregistrate în tabel.

Pentru a calcula protecția muncii: concentrația molară de sare în fiecare dintre statele finale, căldura integrală a soluției de cristalin și sare anhidră, eroarea relativă de determinare a acestora (vezi referința [1] Tabelul 33 p.48.), Căldura formării cristaline ecuația reacției respective.

Rezultatele măsurătorilor în laborator, „termochimie“