Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

79
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В работе определяют константы равновесия реакции:
2FeCl
3
+ 2KI ⇔ 2FeCl
2
+ I
2
+ 2KCl
при двух различных температурах и рассчитывают тепловой эффект реакции на
основе опытных данных.
Работа состоит из трех этапов:
1. Приготовление рабочих растворов с различным содержанием реагентов и
их термостатирование при заданной температуре .
2.
Аналитический контроль за временным изменением состава реакционной
смеси при различных концентрациях реагирующих веществ до установления
равновесия.
3. Расчет константы равновесия при заданной температуре .
Для расчета теплового эффекта реакции по уравнению изобары Вант-Гоффа
в виде:
(
)
(
)
[
]
2112TT
TRTTTHK К ln
12
−
∆
=
(1)
Этапы 1-3 повторяют при другой температуре . Для получения корректных
результатов температуры исследования должны быть достаточно близкими
(например, 25 и 40°С).
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Этап 1. Приготовление рабочих растворов с различным содержанием
реагентов и их термостатирование при заданной температуре.
Берут четыре сухие колбы с притертыми пробками емкостью 100 мл.
Пронумеровав колбы, наливают в них следующие количества 0.03 М FeCl
3
и 0.03
М KI с известными титрами.
Таблица 1
Составы рабочих растворов
№ колбы Раствор ,
мл
1 2 3 4
0,03 М FeCl
3
50 мл - 55 мл -
0,03 М KI - 50 мл - 45 мл
После этого колбы помещают на 30 мин. в водяной термостат, имеющий
температуру 25 ± 0.2
0
С. Затем для титрования готовят 8 конических колб
емкостью 100 мл. В каждую колбу наливают 35-50 мл дистиллированной воды и
ставят для охлаждения на лед. Сливают вместе содержимое колб 1 и 2, а через 10
мин. после этого -содержимое колб 3 и 4. Момент сливания растворов отмечают
по часам. Колбы плотно закрывают пробками и устанавливают в термостате .
Этап 2. Аналитический контроль за временным изменением состава
реакционной смеси при различных концентрациях реагирующих веществ до
установления равновесия.
Через 25 мин от момента смешения из каждой колбы, не вынимая ее из 
                                                                                        79
                                   П О СТАН О ВК А ЗАД АЧ И

      В раб о те о пре де ляю тк о нстанты равно ве сияре ак ции:
                             2FeCl3 + 2KI ⇔ 2FeCl2 + I2 + 2KCl
при двух различных те мпе ратурах и рассчитываю т те пло во й эффе к т ре ак ции на
о сно ве о пытных данных.
      Раб о та со сто итизтре х этапо в:
      1. Приго то вле ние раб о чих раство ро в с различным со де рж ание м ре аге нто в и
их те рмо статиро вание при заданно й те мпе ратуре .
      2. А налитиче ск ий к о нтро льза вре ме нным изме не ние м со става ре ак цио нно й
сме си при различных к о нце нтрациях ре агирую щ их ве щ е ств до устано вле ния
равно ве сия.
      3. Расче тк о нстанты равно ве сияпри заданно й те мпе ратуре .
      Д ля расче та те пло во го эффе к та ре ак ции по уравне нию изо б ары В ант-Го ффа
в виде :
                             ln(К T K T ) = [∆H(T2 − T1 ) RT1T2 ]
                               2     1
                                                                                        (1)
Э тапы 1-3 по вто ряю т при друго й те мпе ратуре . Д ля по луче ния к о рре к тных
ре зультато в те мпе ратуры иссле до вания до лж ны б ыть до стато чно б лизк ими
(наприме р, 25 и 40°С).

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

     Этап 1. П ри готовлени е раб оч и х растворов с разли ч ным содерж ани ем
реагентов и и х термостати ровани е п ри зад анной темп ературе.
     Бе рут че тыре сухие к о лб ы с прите ртыми про б к ами е мк о стью 100 мл.
Про нуме ро вав к о лб ы, наливаю тв них сле дую щ ие к о личе ства 0.03 М FeCl3 и 0.03
М KI с изве стными титрами.
                                                                            Таб ли ц а 1
                                 Со ставы раб о чих раство ро в
       Р а с т вор ,                              № к о лб ы
       мл                   1               2                   3                4
0,03 М      FeCl3         50 мл              -                55 мл               -
0,03 М      KI              -             50 мл                 -             45 мл

       По сле это го к о лб ы по ме щ аю т на 30 мин. в во дяно й те рмо стат, име ю щ ий
те мпе ратуру 25 ± 0.20 С. З ате м для титро вания го то вят 8 к о ниче ск их к о лб
е мк о стью 100 мл. В к аж дую к о лб у наливаю т 35-50 мл дистиллиро ванно й во ды и
ставятдляо хлаж де нияна ле д. Сливаю твме сте со де рж имо е к о лб 1 и 2, а че ре з 10
мин. по сле это го -со де рж имо е к о лб 3 и 4. М о ме нт сливания раство ро в о тме чаю т
по часам. К о лб ы пло тно зак рываю тпро б к ами и устанавливаю тв те рмо стате .

     Этап 2. А нали ти ч еск и й к онтроль за временным и зменени ем состава
реак ц и онной смеси п ри разли ч ных к онц ентрац и я х реаги рую щ и х вещ еств д о
установлени я равновеси я .
     Че ре з 25 мин о т мо ме нта сме ше ния из к аж до й к о лб ы, не вынимая е е из

Страницы