АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

II. Лабораторная работа. «Определение энтальпии реакции нейтрализации»

«Определение энтальпии реакции нейтрализации»

Цель работы

Определить экспериментально энтальпию реакции нейтрализации сильной кислоты щелочью.

Сущность методики

Определение теплоты, выделяемой или поглощаемой при протекании химического процесса, осуществляется с помощью калориметра.

Калориметр - это устройство, в котором количество теплоты, выделяемое или поглощаемое в ходе процесса, измеряется по изменению температуры ка­лориметра. Калориметр состоит из двух сосудов - внешнего и внутреннего, пространство между которыми представляет воздушную изотермическую обо­лочку для предотвращения потерь теплоты. Крышка внутреннего сосуда снаб­жена отверстиями для ручной мешалки, воронки для введения веществ, тер­мометра для измерения температуры.

Оборудование и реактивы

Калориметр, цилиндры на 25 мл (2 шт.), весы, растворы соляной и азот­ной кислот, гидроксидов натрия и калия с концентрацией 2 мольл, мензурка на 100 мл, дистиллированная вода, соли КСl и Na₂CO₃.

Опыт 1. Определение энтальпии нейтрализации сильной кислоты щело­чью

Расчет теоретического значения энтальпии нейтрализации

Уравнение реакции нейтрализации:

HCl _(p) + NaOH _(p) ® NaCl _(p) + H₂O _(ж)

H⁺_(р) + OH^-_(р) ® H₂O _(ж)

Расчет энтальпии нейтрализации сильной ки­слоты щелочью ведется по краткому ионному уравнению, которое отражает сущность взаимодействия сильных электролитов.

Выполнение работы

1. Взвесьте внутренний сухой стакан калориметра с точностью до 0,1 г.

2. Налейте в него 25 мл 2н. раствора кислоты и измерьте начальную темпера­туру раствора.

3. Быстро прилейте 25 мл 2н. раствора щелочи, перемешайте и определите ко­нечную температуру смеси - наивысшую температуру раствора.

4. Данные начальной и конечной температуры занесите в таблицу.

Оформление результатов

1. Рассчитайте количество теплоты, которое выделилось при нейтрализа­ции и пошло на нагревание смеси, по формуле:

Q₁ = C_p · r_p · V ·Dt

где: V - суммарный объем раствора, мл;

r_p - плотность раствора, для разбавленных растворов принимается рав­ной плотности воды, т.е. 1 г / мл;

С_p - удельная теплоемкость раствора, равная 3,5 Дж ( г×К);

Dt = (t _кон - t _нач ) - разность температур.

Таблица 1

2. Рассчитайте количество теплоты, пошедшее на нагревание стакана, по формуле:

Q₂ = C · m · Dt

где: m - масса стакана, г;

С - удельная теплоемкость стекла, равная 0,838 Дж(г×К)

3. Рассчитайте экспериментальную энтальпию реакции нейтрализации

одного моль эквивалентов кислоты. Повышение температуры в калориметре свиде­тельствует о том, что энтальпия системы уменьшилась.

где n_э - число моль эквивалентов кислоты, взятое для реакции, которое рассчитывают по формуле: n_э = С_НСl ^. V_HCl

4. Сравните полученный результат с рассчитанным теоретическим значе­нием и вычислите относительную ошибку опыта.

В выводе ответьте на следующие вопросы

1. По изменению температуры опыта укажите, экзо- или эндотермической является реакция нейтрализации сильной ки­слоты щелочью? Какой знак имеет энтальпия этой реакции?

2. Выпишите значения энтальпии нейтрализации, полученные Вашими товари­щами в других сочетаниях «кислота-щелочь». Объясните, почему энтальпия нейтрализации сильной кислоты щелочью не зависит от природы кислоты или щелочи и является величиной постоянной.

ТЕМА: «КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ»

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1868 | Нарушение авторских прав