Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 5 стр.

UptoLike

5
та же величина для твердого раствора. Значение
f
H рассчитывается на 1 моль
твердого раствора, который содержит 6,0210
23
структурных единиц А и В .
Нулевой тепловой эффект соответствует идеальному раствору.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В работе определяют молярную теплоту образования твердого раствора
системы KCl KBr при комнатной температуре . Работа состоит из четырех
этапов:
1. Приготовление твердого раствора системы KCl KBr.
2. Определение теплоемкости калориметрической системы.
3. Определение теплоты растворения твердого раствора.
4. Определение теплоты растворения механической смеси компонентов
твердого раствора (KCl + KBr).
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Термометр Бекмана
Термометр Бекмана состоит из двух резервуаров с ртутью , связанных тонким
капилляром, снабженным шкалой. Нижний, основной резервуар термометра
имеет большой объем, поэтому даже незначительное изменение температуры
вызывает заметное перемещение мениска ртути по тонкому капилляру. Длина
капилляра (шкала термометра) рассчитана на измерение разности температур не
более 5 град. Цена деления шкалы термометра составляет 0,01 град. С помощью
лупы можно произвести отсчет температуры с точностью 0,002 град.
Чем выше температура калориметрического опыта , тем больше ртути при
настройке термометра переводят из основного резервуара в верхний, запасной
резервуар. Верхний резервуар имеет шкалу, служащую для ориентировочного
определения температуры, на которую настроен термометр .
Перед настройкой термометра определяют, каков характер изменения
температуры ожидается в предстоящем опыте (или опытах). Если известно , что
температура должна понижаться, его настраивают так , чтобы ртутный мениск
остановился в верхней части шкалы. В случае повышения температуры,
настройку ведут на нижнюю часть шкалы. Когда знак изменения температуры
неизвестен, настройку производят на середину шкалы. Так же поступают, если на
одном этапе работы ожидается понижение, а на другом повышение
температуры.
Для настройки термометра его помещают в воду, имеющую температуру
опыта (в данной работе - комнатную температуру). Если по истечении примерно 5
мин. выяснится, что мениск находится значительно ниже требуемого уровня,
термометр переворачивают верхней частью вниз. Легким постукиванием по
термометру добиваются, чтобы ртуть перетекала из большого резервуара по
капилляру в запасной и соединилась с ртутью запасного резервуара. Осторожно ,
чтобы резким толчком не разорвать столбик ртути в капилляре , переворачивают
                                                                                          5
та ж е ве личина для тве рдо го раство ра. З наче ние ∆fH рассчитывае тся на 1 мо ль
тве рдо го раство ра, к о то рый со де рж ит 6,02⋅1023 струк турных е диниц А и В .
Н уле во й те пло во й эффе к тсо о тве тствуе тиде ально му раство ру.

                               П О СТАН О ВК А ЗАД АЧ И

     В раб о те о пре де ляю т мо лярную те пло ту о б разо вания тве рдо го раство ра
систе мы KCl – KBr при к о мнатно й те мпе ратуре . Раб о та со сто ит из че тыре х
этапо в:
     1. Приго то вле ние тве рдо го раство ра систе мы KCl – KBr.
     2. Опре де ле ние те пло е мк о сти к ало риме триче ск о й систе мы.
     3. Опре де ле ние те пло ты раство ре ниятве рдо го раство ра.
     4. Опре де ле ние те пло ты раство ре ния ме ханиче ск о й сме си к о мпо не нто в
        тве рдо го раство ра (KCl + KBr).

                       М ЕТО Д И К А ВЫ П О Л Н ЕН И Я Р АБО ТЫ

                                  Т е рмо ме тр Бе к мана

       Т е рмо ме тр Бе к мана со сто итиз двух ре зе рвуаро в с ртутью , связанных то нк им
к апилляро м, снаб ж е нным шк ало й. Н иж ний, о сно вно й ре зе рвуар те рмо ме тра
име е т б о льшо й о б ъ е м, по это му даж е не значите льно е изме не ние те мпе ратуры
вызывае т заме тно е пе ре ме щ е ние ме ниск а ртути по то нк о му к апилляру. Д лина
к апилляра (шк ала те рмо ме тра) рассчитана на изме ре ние разно сти те мпе ратур не
б о ле е 5 град. Це на де ле ния шк алы те рмо ме тра со ставляе т 0,01 град. С по мо щ ью
лупы мо ж но про изве сти о тсче тте мпе ратуры с то чно стью 0,002 град.
       Че м выше те мпе ратура к ало риме триче ск о го о пыта, те м б о льше ртути при
настро йк е те рмо ме тра пе ре во дят из о сно вно го ре зе рвуара в ве рхний, запасно й
ре зе рвуар. В е рхний ре зе рвуар име е т шк алу, служ ащ ую для о рие нтиро во чно го
о пре де ле нияте мпе ратуры, на к о то рую настро е н те рмо ме тр.
       Пе ре д настро йк о й те рмо ме тра о пре де ляю т, к ак о в харак те р изме не ния
те мпе ратуры о ж идае тся в пре дсто ящ е м о пыте (или о пытах). Е сли изве стно , что
те мпе ратура до лж на по ниж аться, е го настраиваю т так , что б ы ртутный ме ниск
о стано вился в ве рхне й части шк алы. В случае по выше ния те мпе ратуры,
настро йк у ве дут на ниж ню ю частьшк алы. К о гда знак изме не ния те мпе ратуры
не изве сте н, настро йк у про изво дятна се ре дину шк алы. Т ак ж е по ступаю т, е сли на
о дно м этапе раб о ты о ж идае тся по ниж е ние , а на друго м – по выше ние
те мпе ратуры.
       Д ля настро йк и те рмо ме тра е го по ме щ аю т в во ду, име ю щ ую те мпе ратуру
о пыта (в данно й раб о те - к о мнатную те мпе ратуру). Е сли по исте че нии приме рно 5
мин. выяснится, что ме ниск нахо дится значите льно ниж е тре б уе мо го уро вня,
те рмо ме тр пе ре во рачиваю т ве рхне й частью вниз. Л е гк им по стук ивание м по
те рмо ме тру до б иваю тся, что б ы ртуть пе ре те к ала из б о льшо го ре зе рвуара по
к апилляру в запасно й и со е диниласьс ртутью запасно го ре зе рвуара. Осто ро ж но ,
что б ы ре зк им то лчк о м не разо рватьсто лб ик ртути в к апилляре , пе ре во рачиваю т