Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
(рис. 2) ∆t < 0.
Теплоемкость калориметрической системы С
кс
находят из уравнения:
∆
sol
H
KCl
= − C
к c
⋅∆t, (2)
где ∆
sol
H
KCl
– теплота растворения 3,00 г KCl в 400 мл воды при температуре
опыта (температура измерена обычным термометром в самом начале опыта ).
При 25 °С ∆
sol
H
KCl
= 0,7067 кДж. Температурную поправку в ∆
sol
H
KCl
находят по
формуле
∆
sol
H
KCl
= 0,7067 + 3,01⋅10
-3
⋅(t – 25) кДж,
где t – температура опыта .
Этап 3. Определение теплоты растворения твёрдого раствора.
Из приготовленной порции твердого раствора KCl – KBr берут 5,20 г и,
пользуясь изложенной выше методикой, определяют ∆t (с учетом знака
величины).
Этап 4. Определение теплоты растворения механической смеси солей .
Взвешивают точно такое же количество компонентов, которое входит в 5,20 г
твердого раствора системы KCl – KBr, т. е . 2,00 г KCl и 3,20 г KBr. Затем обе соли
одновременно растворяют в 400 мл дистиллированной воды и аналогичным
образом находят ∆ t.
Примечание. Качество эксперимента в значительной мере зависит от
точности взвешивания, т. е . от того, насколько точно выполнено равенство 5,20 г
= 2,00 г + 3,20 г и в какой степени соблюдена пропорция ,
г20,3
2,00г
г00,4
2,50г
=
определяющая количественный состав твердого раствора.
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
Калориметр , мерный цилиндр на 500 мл, термометр Бекмана, ртутный
термометр от 0 до 50 °С, секундомер, фарфоровая чашка, соли KCl и KBr.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Обработку результатов начинают с построения графика зависимости t - τ,
полученной на этапе 2, и нахождения ∆t. После этого по формуле (2) вычисляют
С
кс
. Последнюю величину используют в дальнейших расчетах.
Аналогичным образом по данным опыта на этапе 3 находят ∆ t
1
и далее
вычисляют теплоту растворения 5,20 г твердого раствора в 400 мл воды:
∆
sol
H
KCl - KBr
= − C
к c
⋅∆t
1
. (3)
Наконец, из опыта на этапе 4 определяют ∆t
2
и находят теплоту растворения
механической смеси (2,00 г KCl + 3,20 г KBr) в такой же порции воды:
∆
sol
H
KCl + KBr
= − C
к c
⋅∆t
2
. (4)
Поскольку продукты растворения в обоих случаях одни и те же
(гидратированные ионы K
+
, Cl
-
и Br
-
), теплоту образования 5,20 г твердого 
                                                                                            8
(рис. 2) ∆t < 0.
      Т е пло е мк о стьк ало риме триче ск о й систе мы Ск с нахо дятиз уравне ния:
                                       ∆solHKCl = − Cк c⋅∆t,                         (2)
где ∆solHKCl – те пло та раство ре ния 3,00 г KCl в 400 мл во ды при те мпе ратуре
о пыта (те мпе ратура изме ре на о б ычным те рмо ме тро м в само м начале о пыта).
При 25 °С ∆solHKCl = 0,7067 к Д ж . Т е мпе ратурную по правк у в ∆solHKCl нахо дят по
фо рмуле
                           ∆solHKCl = 0,7067 + 3,01⋅10-3⋅(t – 25) к Д ж ,
где t – те мпе ратура о пыта.

     Этап 3. О п ред елени е теп лоты раство   рени я твёрд огораствора.
     И з приго то вле нно й по рции тве рдо го раство ра KCl – KBr б е рут 5,20 г и,
по льзуясь изло ж е нно й выше ме то дик о й, о пре де ляю т ∆t (с уче то м знак а
ве личины).

      Этап 4. О п ред елени е теп лоты растворени я мех ани ч еск ой смеси со            лей .
В зве шиваю т то чно так о е ж е к о личе ство к о мпо не нто в, к о то ро е вхо дит в 5,20 г
тве рдо го раство ра систе мы KCl – KBr, т. е . 2,00 г KCl и 3,20 г KBr. З ате м о б е со ли
о дно вре ме нно раство ряю т в 400 мл дистиллиро ванно й во ды и анало гичным
о б разо м нахо дят∆t.
      П р и м еч а ни е. К аче ство эк спе риме нта в значите льно й ме ре зависит о т
то чно сти взве шивания, т. е . о тто го , наск о лько то чно выпо лне но раве нство 5,20 г
                                                                               2,50г 2,00г
= 2,00 г + 3,20 г и в к ак о й сте пе ни со б лю де на про по рция                   =       ,
                                                                               4,00г 3,20г
о пре де ляю щ аяк о личе стве нный со став тве рдо го раство ра.

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

     К ало риме тр, ме рный цилиндр на 500 мл, те рмо ме тр Бе к мана, ртутный
те рмо ме тр о т0 до 50 °С, се к ундо ме р, фарфо ро ваячашк а, со ли KCl и KBr.

                             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 2, и нахо ж де ния ∆t. По сле это го по фо рмуле (2) вычисляю т
Ск с. По сле дню ю ве личину испо льзую тв дальне йших расче тах.
      А нало гичным о б разо м по данным о пыта на этапе 3 нахо дят ∆t1 и дале е
вычисляю тте пло ту раство ре ния5,20 г тве рдо го раство ра в 400 мл во ды:
                                    ∆solHKCl - KBr = − Cк c⋅∆t1.                     (3)
Н ак о не ц, из о пыта на этапе 4 о пре де ляю т ∆t2 и нахо дят те пло ту раство ре ния
ме ханиче ск о й сме си (2,00 г KCl + 3,20 г KBr) в так о й ж е по рции во ды:
                                    ∆solHKCl + KBr = − Cк c⋅∆t2.                     (4)
      По ск о льку про дук ты раство ре ния в о б о их случаях о дни и те ж е
(гидратиро ванные ио ны K+, Cl- и Br-), те пло ту о б разо вания 5,20 г тве рдо го

Страницы