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
Тепловой эффект реакции рассчитывают по уравнению
где gCuSO4 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
|
,
,
