Методические указания к лабораторной работе "Определение тепловых эффектов химических реакций" и СРС по теме "Химико-термодинамические расчеты". Сергеева Ц.Б. - 8 стр.

      2) определение температур проводить с точностью до     процесс сопровождается поглощением теплоты, а второй –
   о
0,1 С; взвешивание – с точностью до 0,01 г;                  выделением теплоты. Таким образом, можно записать:
      3) соли тщательно растереть, высушить при 110 оС и          ΔH раств. = ΔН разр.кр. реш. + ΔН гидр.
хранить в эксикаторе.
                                                                   Так как составляющие ΔH раств. имеют различные
      Определение постоянной калориметра.
      Расчет теплового эффекта процесса, протекающего в      знаки, то ΔH раств. может быть как больше, так и меньше
калориметре, можно проводить зная постоянную                 нуля в зависимости от соотношения абсолютных значений
калориметра К, т.е. количество теплоты в кДж, которое        составляющих. Очевидно, что вещества, обладающие
требуется для нагревания калориметра с термометром,          прочной      кристаллической      решеткой     и    слабо
мешалкой, воронкой, водой и веществом на 1о. Постоянная      гидратирующиеся в растворе, будут растворяться с
калориметра определяется по известной величине молярной      поглощением теплоты. Вещества же с непрочной
теплоты растворения КСl и найденному изменению               кристаллической решеткой, образующие в растворе сильно
температуры в калориметре в результате растворения соли      гидратированные ионы, например ионы водорода или
Δt:                                                          гидроксила, будут растворяться с выделением теплоты.
           ΔH o ⋅ m                                               Теплота растворения вещества увеличивается с
      K=              ,                                      увеличением количества растворителя, приходящегося на 1
            Δt ⋅ M
                                                             моль растворяемого вещества. Если же на 1 моль вещества
где ΔH o - теплота растворения КСl, равная 18,43 кдж/моль;
                                                             приходится более 100-300 молей растворителя, то
m – навеска KCl, г; М – молярная масса КCl.
                                                             дальнейшее разбавление раствора очень слабо изменяет
      Расчет теплового эффекта в кдж/моль производится
                                                             величину теплоты растворения.
по формуле:
                                                                  Теплотой растворения принято называть количество
             K ⋅ Δt ⋅ M
      ΔH =                                           (7)     теплоты, поглощающейся или выделяющейся при
                  g                                          растворении одного моля вещества в таком количестве
где М – молярная масса вещества; g – навеска вещества, г.    растворителя, когда дальнейшее его добавление не
      Замечание. При использовании для расчетов              сопровождается измеримым тепловым эффектом.
постоянной калориметра К необходимо иметь в виду, что             Теплоту растворения соли ( ΔH справ
                                                                                                   о
                                                                                                      . ) можно найти,
количество жидкости (воды или раствора) во всех опытах
должно быть такое же, как при определении постоянной         пользуясь уравнением (1) и данными табл. 1. Например, для
калориметра (обычно 250-300 г).                              соли MgCl2:
      Опыт 1. Определение теплоты растворения соли в              MgCl 2 (к.) = Mg 2+ ( р.) + 2Cl − ( p.), ΔH раств
                                                                                                              о
                                                                                                                    .= ?

воде.                                                        ΔH обр
                                                                о
                                                                    . -641,1          -467        -167,2
      При растворении соли в воде происходит разрушение
кристаллической решетки соли и гидратация ионов, ранее             ΔH   о
                                                                        раств .   = −467 − 2 ⋅ 167,2 + 641,1 = −160,3 кдж / моль
находившихся в узлах кристаллической решетки. Первый               Определение теплоты растворения можно провести


                        15                                                                          16