Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

20
вливают в калориметр содержимое пробирки и продолжают регистрировать
температуру еще 8 – 10 мин.
Этап 3. Определение теплоты разведения раствора K
2
CO
3
.
В калориметр вместо раствора CaCl
2
наливают 400 мл дистиллированной
воды и проводят опыт c 10 мл 4 М раствора K
2
CO
3
аналогично предыдущему.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
Можно поставить опыт по определению теплоты растворения Cu(OH)
2
,
Fe(OH)
2
, Zn(OH)
2
и т.п. Для этого вместо 0,1 М CaCl
2
берут раствор 0,05 М
CuSO
4
, 0,05 М FeSO
4
или 0,05 М ZnSO
4
, а вместо 4 М K
2
CO
3
– 4 М NaOH. В
остальном опыт ведут аналогично.
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Калориметр , термометр Бекмана, мешалка, секундомер, термометр (до 50°С)
для настройки термометра Бекмана, растворы 0,1 М CaCl
2
, 0,05 М CuSO
4
, 0,05 М
FeSO
4
, 0,05 М ZnSO
4
, 4 М K
2
CO
3
, 4 М NaOH.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Обработку результатов начинают с построения графика зависимости t - τ,
полученной на этапе 1, и нахождения ∆t. После этого по формуле (2) в задании 1
находят теплоемкость калориметрической системы С
кс
. Эту величину используют
в дальнейших расчетах. (Подробности - в задании 1).
Для расчета энтальпии процесса (1) по экспериментальным данным строят
график эависимости показаний термометра Бекмана от времени. По графику
находят ∆ t
1
(с учетом знака!) и вычисляют энтальпию процесса в расчете на 1
моль CaCO
3
:
;
04,0
t
CH
1
KC1
∆
−=∆
(8)
здесь 0,04 – количество вещества CaCO
3
(моль), образующееся в опыте .
Примечание. Если определяют теплоту образования Cu(OH)
2
, Fe(OH)
2
или
Zn(OH)
2
из ионов, формула (8) должна иметь вид
;
02,0
t
CH
1
KC1
∆
−=∆
(8′)
0,02 – число моль Cu(OH)
2
, Fe(OH)
2
или Zn(OH)
2
, образующееся при сливании
растворов. 
                                                                                          20
вливаю т в к ало риме тр со де рж имо е про б ирк и и про до лж аю т ре гистриро вать
те мпе ратуру е щ е 8 – 10 мин.

     Этап 3. О п ред елени е теп лоты развед ени я раствора K2CO3.
     В к ало риме тр вме сто раство ра CaCl2 наливаю т 400 мл дистиллиро ванно й
во ды и про во дято пытc 10 мл 4 М раство ра K2CO3 анало гично пре дыдущ е му.

                                ВАР И АН ТЫ ЗАД АН И Я

     М о ж но по ставить о пыт по о пре де ле нию те пло ты раство ре ния Cu(OH)2,
Fe(OH)2, Zn(OH)2 и т.п. Д ля это го вме сто 0,1 М CaCl2 б е рут раство р 0,05 М
CuSO4, 0,05 М FeSO4 или 0,05 М ZnSO4, а вме сто 4 М K2CO3 – 4 М NaOH. В
о стально м о пытве дутанало гично .

                  О БО Р У Д О ВАН И Е, Р ЕАК ТИ ВЫ И М АТЕР И АЛ Ы

    К ало риме тр, те рмо ме тр Бе к мана, ме шалк а, се к ундо ме р, те рмо ме тр (до 50°С)
для настро йк и те рмо ме тра Бе к мана, раство ры 0,1 М CaCl2, 0,05 М CuSO4, 0,05 М
FeSO4, 0,05 М ZnSO4, 4 М K2CO3, 4 М NaOH.

                             О БР АБО ТК А Р ЕЗУ Л ЬТАТО В

     Об раб о тк у ре зультато в начинаю т с по стро е ния график а зависимо сти t - τ,
по луче нно й на этапе 1, и нахо ж де ния ∆t. По сле это го по фо рмуле (2) в задании 1
нахо дятте пло е мк о стьк ало риме триче ск о й систе мы Ск с. Э ту ве личину испо льзую т
в дальне йших расче тах. (По дро б но сти - в задании 1).
     Д ля расче та энтальпии про це сса (1) по эк спе риме нтальным данным стро ят
график эависимо сти по к азаний те рмо ме тра Бе к мана о т вре ме ни. По график у
нахо дят ∆t1 (с уче то м знак а!) и вычисляю т энталь     пию про це сса в расче те на 1
мо льCaCO3:
                                                      ∆t 1
                                      ∆H1 = − C KC         ;                             (8)
                                                      0,04
зде сь0,04 – к о личе ство ве щ е ства CaCO3 (мо ль), о б разую щ е е сяв о пыте .
     П р и м еч а ни е. Е сли о пре де ляю т те пло ту о б разо вания Cu(OH)2, Fe(OH)2 или
Zn(OH)2 из ио но в, фо рмула (8) до лж на име тьвид
                                                      ∆t 1
                                       ∆H1 = − C KC        ;                            (8′)
                                                      0,02
0,02 – число мо льCu(OH)2, Fe(OH)2 или Zn(OH)2, о б разую щ е е ся при сливании
раство ро в.

Страницы