Задание 2. Определение теплового эффекта реакции окисления метал­лического цинка и восстановления ионов меди в водном растворе

Тепловые эффекты реакций измеряются так же, как постоянная калориметра.

 

Полученные данные записывают в таблицу 11, строят график изменения температуры и находят Dt.

 

Таблица 11

Определение теплового эффекта реакции

Периоды, мин.
Предварительный	Главный	Заключительный
Время, мин.	Температура, град.	Время, мин.	Температура, град.	Время, мин.	Температура, град.
		10,5
		11,0
		11,5
		12,0
		12,5
		13,0
		13,5
		14,0
		14,5
		15,0
		15,5

 

Тепловой эффект реакции рассчитывают по уравнению

,

где g_{CuSO4 5H2O} – количество кристаллогидрата, содержащегося в 400 мл 0,05 М раствора.

 

ВЫЧИСЛЕНИЯ:

Максимальная работа по перенесению заряда равна (Дж×моль^-1)

W = n × F × E,

где n – число переносимых электронов, F - число Фарадея (96500 Кл), E - электродвижущая сила (1,10 В). Максимальная работа равна, но противоположна по знаку изменению свободной энергии DG. Следовательно, DG процесса можно рассчитать по уравнению:

W = - DG

 

“ – “ означает, что работа совершается против сил внешней среды. При расчете DS “ минус “ не учитывается.

Свободная энергия является частью энтальпии и связана с ней соотношением DG = DH - T×DS, где T×DS – связанная энергия. Зная DH и DG, можно рассчитать энтропию реакции окисления цинка и восстановления ионов меди по уравнению

,

где Т – температура, при которой проводился эксперимент (температура окончания реакции окисления Zn с точностью до 1⁰).

После проведения вычислений их результаты заносят в таблицу 12.

Таблица 12