Лабораторни упражнения
Така че е необходимо да се помисли, че Q марката в р зависи от знака (п 2 - п 1),
т.е. докато (п 2 - п 1) <0 q р в> 0, и обратно.
В лабораторията "термохимия", проведена определение на интегралните топлини на решение. Последователността на операциите и обработката на получените резултати е, както е посочено в раздел 2.1.2 и 2.1.4. Всички измерените и изчислените стойности са въведени в таблицата на резултатите от измерванията
Цел: Да се определят термични ефекти на процеса на разтваряне на солта във водата, реакцията на неутрализация и реакцията на кристална формация.
2.2.1. Определяне на топлина на разтваряне на солта във вода
Разглеждане на процеса на разтваряне на сол
KCl (TV) + = воден К + воден + Cl - воден разтвор.
Съгласно закона на Hess, този процес може да бъде представен като отделни стъпки: първо, има разрушаване на кристалната решетка, за да образуват твърда сол газообразни йони:
1. тв → KCl + K (газ) + Cl - (газ) Q P = Δ H декември> 0.
Когато тази топлина се абсорбира (ендотермичен процес). Δ H декември - количеството топлина, което трябва да се изразходват, за да "пробие" йоните на 1 мол от твърда сол.
След взаимодействието на йони с вода (хидратация йони), топлината се освобождава (екзотермична хидратация процеси):
където воден - «безкрайно голяма" количество вода, т.е. такова уравнение е валидно за разредени разтвори, в които дисоциация е завършила. Следователно получената топлинна ефект е равна на сумата от алгебрични термичните ефекти на същите тези реакции:
H Δ = Δ + Δ Н Н декември хидравличен Cat + Δ H gidr.an.
Star реакция термичен ефект разтваряне зависи от съотношението на енергията на кристална решетка и топлината на хидратация на йони агрегат.
Когато работата се използва като разтворител е 300 мл дестилирана вода. Разтваряне на сол се разтваря в количество от 1 - 4, мястото монтаж на платка възел писане-4 за температурни промени запис е разположен учител или техник.
Изчисляване на специфичната топлина на разтвора се извършва съгласно уравнението (I.17). След изчисляване на топлината на решение и да тестват резултатите, студент учител съобщава името на солта. По известен формула преценката се осъществява моларен топлина на разтваряне.
За защита лаборатория студент трябва да се изчисли концентрацията на соли в крайното състояние на системата, за да се определи неразделна топлината разтваряне на 1 мол от сол в 1000 г вода и чрез сравняване на получените резултати с референтни данни (Таблица 31-33, стр.46 - 48 [1]) изчисли опит за грешка. Всички резултати от измервания и изчисления, се записват в таблицата.
2.2.2. Определяне на топлината на реакцията на неутрализация
Да разгледаме друг процес - например неутрализация реакция взаимодействие разредени разтвори на силна киселина и силна основа:
HCl воден + КОН вод = воден KCl + Н 2О
Двата компонента са напълно отделени в разтвора, така че реакцията в йонна форма може да се изписва като:
Н + воден + Cl - воден + K + воден + OH - вод = воден К + + Cl - воден + Н 2О
където освобождава топлина Q P = Δ H NEUT. което съответства на реакцията
Н + воден + OH - воден = Н 2О + воден
защото във водни разтвори свободен протон йон съществува, реакцията на образуване на вода трябва да се разглежда като взаимодействие между хидрониев йон и хидроксилни йони; или
H 3 О + воден + OH - воден = Н 2О + Н воден Δ NEUT = 57684 J / мол
Когато реакцията участва в слаба киселина или слаба основа или двата компонента са слаби електролити, топлинният ефект на реакцията на неутрализация не реагира на по-горе. студенти
се приканват да разгледат собствената си реакция неутрализация със слаби електролити и да обясни разликите в стойностите на топлинните ефекти на тези реакции.
За определяне на топлината на неутрализация е необходимо да се намери експериментално първата топлина разтваряне на твърдо вещество алкален във вода и след това с разтвор на киселина. Определяне на топлината на разтвор във вода, алкален се извършва точно, както е описано в продължение на топлина razd.2.2.1 сол разтваряне. Разтворител - 300 мл дестилирана вода. Алкални гранули трябва да заемат около 1/4 от обема на тръбата. Устройството за писане инструмент преди промяна на температурата записваща система е настроена на 15 - 20 деления диаграма хартия, като температурата се увеличава система чрез разтваряне на алкален
Определяне на топлината от разтвор на алкален в киселина се извършва по същия начин, с тази разлика, че като разтворител се използва разтвор, получен от 250 мл дестилирана вода и 50 мл 0.2 М солна киселина. Преди привеждане на колбата до марката с дестилирана вода се прибавя 3-4 капки метил оранжев индикатор фенолфталеин или за контрол на пълнотата на последваща неутрализация. Количеството на алкален и положение на устройството за писане инструмент са същите, както чрез разтваряне на алкалите във вода.
Появата (в случая на фенолфталеин) или промяна на цвета на индикатора след пълно разтваряне на алкалните в разтвора на киселина показва, че всички взети киселина се неутрализира с основа. Алкално разтваряне в киселина съгласно Закона Hess може да бъде колективно представено чрез процес от две стъпки. разтваряне на алкален във вода и след това се неутрализира киселината в алкален разтвор. Алгебрични сумата от термични ефекти на етапи равни на термичен ефект на алкален разтваряне в киселина процес, определена експериментално. За топлината взети неутрализиращи количество киселина необходимо количество топлина на разтваряне в киселина алкален изваждащ топлина разтваряне на една и съща проба на алкален във вода.
NEUT Δ з = (р RK - р RV) m RK
където Δ H NEUT - топлина на неутрализация на 1 мол на моноосновен силна киселина,
V - обем взето в разтвор експеримент киселина (50 мл),
(М) - концентрацията на тази киселина разтвор в мол / л (0.2 М).
Всички изчисления се извършват като се вземат предвид признаците на специфични топлини на разтваряне в алкална вода и киселина.
Получените експериментални данни са вписани в таблицата. В защита на лабораторните упражнения студентите трябва да бъде в състояние да държи
анализира грешки при определяне на неутрализацията на топлинна ефект и обясни разликата на термично въздействие на топлината от реакцията от образуването на вода, съдържаща се в референтната (стр.77 [1])
2.2.3. Определяне на топлината на образуване на кристален
За определяне топлината на образуване на кристална извършва определяне на топлини на разтвор на безводен соли и кристален
етапи запис на процеса на разтваряне на вещества от реакцията на образуване на кристална безводна сол. Сравнете началната и крайната държавата. Изчислява топлината на образуване на хидратни кристали, с помощта на закона на Hess.
При провеждането на експеримента безводен сол трябва да заема около 1/4 от обема на тръбите, и кристална - около 3/4. Записване на температурни промени система чрез разтваряне на безводен сол започва с 15 - 20 деления милиметрова хартия, и чрез разтваряне на кристални - 75 - 80 деления. Резултатите от измерването се отчитат също и в таблицата.
За изчисляване на защитата работа: моларната концентрация на сол във всяка от крайните страни, интегралната топлината на разтвор на кристален и безводен сол, относителната грешка на тяхното определяне (виж справка [1] Таблица 33 стр.48.), Топлина на образуване на кристален съответния уравнението на реакцията.
Резултатите от измерванията в лабораторията "термохимия"