Лабораторный практикум по специальным разделам химии. Шапкина В.Я - 52 стр.

UptoLike

Рубрика: 

52
интегральную теплоту растворения для данной температуры с помощью
уравнений типа ; ΔН = ΔН
298
k (298 - Т), где k коэффициент, характерный
для каждой соли. Например, для КС1
ΔН
уд
= 256.9-3.89(298-Т),Дж г
1
.
Теплота растворения соли зависит от концентрации образующегося
раствора. Поэтому необходимо рассчитать концентрацию раствора,
образующегося при растворении соли с известной теплотой растворения и, в
соответствии с этим, интерполяцией определить теплоту растворения этой
соли для данной концентрации, а затем рассчитать постоянную калориметра.
Зная постоянную калориметра легко рассчитать теплоту растворения
неизвестной соли. Для этого определяют изменение температуры при
растворении неизвестной соли и рассчитывают Q по формуле (12.4), а также
рассчитывают удельную теплоту растворения неизвестной соли q по формуле
q = Q/m
2
.. (12.7)
Значение удельной теплоты растворения соли можно использовать
(наряду с другими данными) для определения соли. Для этого сравнивают,
полученное значение, со справочными значениями удельных теплот
растворения различных солей.
Пример расчета теплоты растворения неизвестной соли. Исходные
данные. При определении постоянной калориметра, в 500 см
3
воды
растворялось 5 г NH
4
C1. Действительное изменение температуры,
определенное графическим методом, составило 0.6 °С. При растворении 5 г
неизвестной соли, действительное изменение температуры составило 0.68 °С.
Температура воды — 25 °С.
Определение постоянной калориметра. Определим моляльную
концентрацию раствора, образующегося при растворении 5 г NH
4
C1.
Молярная масса NH
4
CI — М - 53.5 г/моль. 5 г NH
4
C1 составляет 5/53.5 =
0.0935 молей. В 500 г воды растворили 0.0935 моль, а в 1000 г будет раство-
рено 0.187 моль. Следовательно, моляльность т = 0.187 моль кг
–1
.
В справочнике для NH
4
C1 даны интегральные теплоты растворения:
при т =0.1 моль кг
–1
, ΔНт = 15.1 кДж/моль и при т = 0.2, ΔНт=15.19
кДж/моль. Методом интерполяции определяем интегральную теплоту
растворения для m = 0.187 моль кг
–1
.
Увеличение ΔНт при увеличении моляльности на 0.1 моль кг
–1
составляет 15.19 - 15.1 = 0.09 кДж/моль. Для увеличения моляльности на
0.187 0.1 = 0.087 моль кг
–1
увеличение ΔНт составит 0.09×0.087/70.1 = 0.0783
кДж/моль. Отсюда, интегральная теплота растворения NH
4
C1, при
образовании раствора с т = 0.187 моль кг
–1
равно
15.1 + 0.0783 = 15.1873 кДж/моль = 15.1873/53.5 = 284 Дж/г,
При растворении 5 г NH
4
C1 поглотилось Q = 284 ×5 = 1.42 кДж теплоты.
Теплоемкость раствора приближенно равна 4.18 Дж г
–1
К
–1
.
()
cmm
K
Q
21
ΔΤ
=
=
()
76.25518.45500
6.0
1420
=×+ . (12.6)
интегральную теплоту растворения для данной температуры с помощью
уравнений типа ; ΔН = ΔН 298 k (298 - Т), где k — коэффициент, характерный
для каждой соли. Например, для КС1
                          ΔН уд = 256.9-3.89(298-Т),Дж г1.
    Теплота растворения соли зависит от концентрации образующегося
раствора. Поэтому необходимо рассчитать концентрацию раствора,
образующегося при растворении соли с известной теплотой растворения и, в
соответствии с этим, интерполяцией определить теплоту растворения этой
соли для данной концентрации, а затем рассчитать постоянную калориметра.
    Зная постоянную калориметра легко рассчитать теплоту растворения
неизвестной соли. Для этого определяют изменение температуры при
растворении неизвестной соли и рассчитывают Q по формуле (12.4), а также
рассчитывают удельную теплоту растворения неизвестной соли q по формуле
                            q = Q/m2..                                (12.7)
    Значение удельной теплоты растворения соли можно использовать
(наряду с другими данными) для определения соли. Для этого сравнивают,
полученное значение, со справочными значениями удельных теплот
растворения различных солей.
    Пример расчета теплоты растворения неизвестной соли. Исходные
данные. При определении постоянной калориметра, в 500 см3 воды
растворялось 5 г NH4C1. Действительное изменение температуры,
определенное графическим методом, составило 0.6 °С. При растворении 5 г
неизвестной соли, действительное изменение температуры составило 0.68 °С.
Температура воды — 25 °С.
    Определение постоянной калориметра. Определим моляльную
концентрацию раствора, образующегося при растворении 5 г NH4C1.
    Молярная масса NH4CI — М - 53.5 г/моль. 5 г NH4C1 составляет 5/53.5 =
0.0935 молей. В 500 г воды растворили 0.0935 моль, а в 1000 г будет раство-
рено 0.187 моль. Следовательно, моляльность т = 0.187 моль кг –1.
    В справочнике для NH4C1 даны интегральные теплоты растворения:
    при т =0.1 моль кг–1, ΔНт = 15.1 кДж/моль и при т = 0.2, ΔНт=15.19
кДж/моль. Методом интерполяции определяем интегральную теплоту
растворения для m = 0.187 моль кг–1.
    Увеличение ΔНт при увеличении моляльности на 0.1 моль кг–1
составляет 15.19 - 15.1 = 0.09 кДж/моль. Для увеличения моляльности на
0.187 0.1 = 0.087 моль кг–1 увеличение ΔНт составит 0.09×0.087/70.1 = 0.0783
кДж/моль. Отсюда, интегральная теплота растворения NH4C1, при
образовании раствора с т = 0.187 моль кг–1         равно
              15.1 + 0.0783 = 15.1873 кДж/моль = 15.1873/53.5 = 284 Дж/г,
    При растворении 5 г NH4C1 поглотилось Q = 284 ×5 = 1.42 кДж теплоты.
Теплоемкость раствора приближенно равна 4.18 Дж г –1 К–1.

                  − (m1 − m2 )c =
               Q                  1420
       K   =                           − (500 + 5) × 4.18 = 255.76 .   (12.6)
               ΔΤ                  0.6

52