Экспериментальная часть. Определить энтальпию реакции нейтрализации (DH) - это, значит, определить тепловой эффект (Q) реакции образования одного моля воды из сильной кислоты иОпределить энтальпию реакции нейтрализации (D H) - это, значит, определить тепловой эффект (Q) реакции образования одного моля воды из сильной кислоты и сильного основания по реакции: Н+ + ОН- = Н2О; D H = - Q = -57, 6 кДж/моль Энтальпия нейтрализации сильных оснований сильными кислотами не зависит от их природы и равна -57, 6 кДж/моль. Опыты по определению тепловых эффектов химических реакций проводятся в специальных приборах, называемых калориметрами. Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в калориметре, определяется по формуле: q = (t 2 - t 1)× S с, где t 2 - конечная температура раствора, t 1 - начальная температура раствора, S с = с 1 m 1 + с 2 m 2 - теплоемкость системы, состоящей из калориметрического стакана массой m 1 и теплоемкостью с 1 и раствора массой m 2 и теплоемкостью с 2. В данной работе экспериментально определяется количество теплоты (q, кДж), которое выделяется при взаимодействии 75 мл раствора NaOH (1 М) и 75 мл раствора H2SO4 (1 М), то есть при образовании 0, 075 моль Н2О. Количество теплоты, выделяющееся при образовании 1 моля Н2О, равно Q = q /0, 075 (кДж/моль).
Порядок выполнения работы 1. Взвесьте на весах алюминиевый калориметрический стакан (m 1). 2. В калориметрический стакан с помощью мерного цилиндра налейте 75 мл раствора H2SO4 (1 М) и измерьте термометром температуру раствора кислоты (t к). 3. В стеклянный стакан объемом 100-150 мл налейте мерным цилиндром 75 мл раствора NaOH (1 M) и измерьте термометром температуру раствора щелочи (t щ). 4. Соберите калориметрическую установку. Через воронку при постоянном перемешивании быстро влейте раствор щелочи в раствор кислоты и отметьте самую высокую температуру раствора в калориметрическом стакане (t 2).
Форма записи и расчеты 1. Масса калориметрического стакана m 1 =... г. 2. Температура раствора кислоты t к =... оС. 3. Температура раствора щелочи t щ =... оС. 4. Начальная температура раствора t 1 = (t к + t щ)/2 =... оС. 5. Конечная температура раствора t 2 =...оС. 6. Масса раствора в калориметре m 2 = 75(rк + rщ) =... г, где rк - плотность раствора серной кислоты (г/мл), а rщ - плотность раствора гидроксида натрия (г/мл). Значения rк и rщ можно взять из таблиц или приближенно принять равными 1 г/мл. 7. Количество теплоты, выделившийся в калориметре q =... кДж. q = (t 2- t 1)(c 1 m 1+ c 2 m 2)/1000, где с 1 - удельная теплоемкость алюминия, с 1 = 0, 905 Дж/(г× град), с 2 - удельная теплоемкость раствора, с 2= 4, 19 Дж/(г× град). 8. Экспериментальное значение энтальпии реакции нейтрализации Э = D Н = - Q = - q /0, 075 =... кДж/моль. 9. Относительная ошибка опыта К = ½ (Т - Э)/ Т ½ × 100% =...%, где Т - теоретическое значение энтальпии нейтрализации Т = -57, 6 кДж/моль, а Э - экспериментальное значение энтальпии нейтрализации D H.
|
