ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
1. Определение интегральной теплоты растворения соли калориметрическим методом. Экспериментальное определение тепловых эффектов процессов проводят в калориметрах. Простейший калориметр состоит из сосуда Дьюара и изолирующей системы (рис. 1). Рис. 1. Схема калориметра 1 - металлический стакан или сосуд Дьюара; 2 - воздушная оболочка; 3 – полставка; 4 – крышка; 5 – мешалка; 6 - термометр Бекмана; 7 – ампула с испытуемым веществом.
В калориметрах определяют вызванное данным процессом изменение температуры ( ∆Т) и по этой величине находят интегральную теплоту процесса растворения исследуемой соли ( ∆Нm) ∆Нm = К* ∆Т, (1) где К - постоянная калориметра, количество тепла, необходимое для нагревания калориметра на один градус (кДж *К-1). Постоянную калориметра находят обычно опытным путём по известной теплоте растворения соли: , (2) где q- навеска соли, г. ∆Нm - известная теплота растворения соли, кДж*моль-1 (по справочнику) М - молярная масса соли, г.моль-1 ΔT - изменение температуры, К.
Изменение температуры в калориметре определяют с помощью термометра Бекмана. Необходимые реактивы и оборудование: калориметр, термометр Бекмана, мешалка, секундомер, весы, разновес, фарфоровая ступка, цилиндр на 500мл, хлорид калия, нитрат калия, нитрат аммония, хлорид аммония, гидрокарбонат натрия. Последовательность выполнения работы: (1) Определение константы калориметра по известной теплоте растворения-соли. 1. Тщательно растирают в фарфоровой ступке 6-7 г нитрата калия (или нитрата аммония). 2. Взвешивают с точностью до 0,01 г 5 г нитрата калия. 3. Вливают в сосуд Дьюара калориметра 350 1мл дистиллированной воды, отмеряя её цилиндром. Температура воды должна быть комнатной. 4. Опускают в воду калориметра термометр Бекмана. 5. Проверяют настройку термометра Бекмана Столбик ртути должен установиться в середине шкалы. - Почему столбик ртути в термометре должен установиться в 6. Перемешивают мешалкой воду, записывают показания термометра через 1 минуту в течение 5 минут (предварительный период). 7. Всыпают навеску соли в сосуд Дьюара и. продолжают перемешивать.раствор, делают замеры температуры через 0,5 минуты до тех пор. пока соль не растворится (главный период). При растворении соли: температура падает, а затем начинает медленно расти. - Почему температура в калориметре падает при растворении нитрата калия? - Будет ли наблюдаться подобный эффект при растворении других солей? 8. Делают ещё 5 замеров температуры через 1 минуту после начала ее подъёма (заключительный период). 9. По полученным данным строят график в координатах температура время и определяют графически истинное изменение температуры (Т) в калориметре. Вид кривой и методика определения истинного изменения температуры з калориметре показаны на рис. 2. - Почему для определения истинного изменения температуры в калориметре надо записывать ход температуры, а не только начальное и конечное значение её? Рис.2 Графический метод определения истинного изменения температуры в ходе опыта
Точную величину изменения температуры в опыте определяют графически. На миллиметровую бумагу наносят наблюдаемые в опыте значения температуры в координатах температура - время. В хорошо проведённом опыте изменения температуры до начала реакции и после ее окончания изображаются прямыми линиями. Наклон этих прямых относительно оси абсцисс бывает различным в зависимости от разности температур между калориметром и окружающей его средой. Отрезок АВ показывает изменение температуры в предварительном периоде, ВС – в главном периоде, СД - в заключительном периоде. Для определения ∆Т прямые АВ и СД экстраполируют. Время главного периода EF делят пополам и из полученной точки К восстанавливают перпендикуляр до пересечения с обеими экстраполированными прямыми. Отрезок перпендикуляра между этими прямыми MN, выраженный в градусах, даёт истинное изменение температуры (∆T). При графическом определении ∆Т на миллиметровой бумаге на оси абсцисс откладывают время в масштабе 1 мин = 0,5 см, на оси ординат - температуру, выбор масштаба которой зависит от величины ∆T. При ∆Т<1 градуса, 1 градус = 10 см, а при ∆Т> 1 градуса, 1 градус = 5 см. 10. Вычисляют постоянную калориметра, пользуясь уравнением (2).
(2) Определение интегральной теплоты растворения соли. 1. Тщательно растирают в фарфоровой ступке 6-7 г соли (KCl, NaNO3, NH4ClNaHCO3), берут навеску 5 г (выбирается одна из солей по указанию преподавателя). 2. Проводят весь опыт таким же образом, как при определении постоянной калориметра. 3. Определяют истинное изменение температуры при растворении соли графическим методом и вычисляют интегральную теплоту растворения соли из уравнения (2). 4. Результаты измерений записывают в таблицу по форме:
Таблица 1
Особые условия выполнения работы: 1. Соли для определения постоянной калориметра хранить в эксикаторе. 2. Соли перед употреблением тщательно растереть в ступке. 3. После начала колориметрического, опыта раствор непрерывно и равномерно перемешивать мешалкой, причём скорость движения ее должна быть одинаковой в течение опыта. 4. Отсчёт времени вести постоянно, не выключая секундомера
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2861)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |