ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Работа 7. ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ РЕАКЦИЙ

Экспериментальное определение тепловых эффектов химических реакций проводят в специальных устройствах – калориметрах. Калори- метр представляет собой сосуд, снабженный теплоизолирующей ру- башкой для уменьшения теплообмена с окружающей средой. Простей- ший калориметр (рисунок 8) состоит из двух стаканов: наружного (1) и внутреннего (2) – собственно калориметра, установленного на тепло- изолирующей подставке и снабженного крышкой (3) с отверстиями для термометра (4), воронки (5) и мешалки (6). Чтобы свести потери тепла к минимуму, внутренний стакан не должен касаться стенок внешнего.

1 – наружный стакан, 2 – внутренний стакан, 3 – крышка, 4 – термометр, 5 – воронка,

6 – мешалка
Количество теплоты, выделившейся или поглощённой в ходе реак- ции, определяется по известной формуле:

Q = К·Т, (1)

где К – теплоемкость калориметра, Т – изменение температуры в ходе реакции.

По физическому смыслу теплоемкость калориметра есть количест- во теплоты, необходимое для нагрева всех его частей на один градус. Она складывается из теплоемкости раствора, который находится во внутреннем стакане (C_p·m_p), и теплоемкости самого стакана (C_ст·m_ст):

К = C_p·m_p + C_ст·m_ст (2)

Поскольку концентрация раствора мала, удельная теплоемкость раствора принимается равной теплоемкости воды, т.е. 4,18 Дж/(г·К); масса раствора известна и теплоемкость раствора может быть вычисле- на. Однако теплоемкость стакана неизвестна, и её необходимо опреде- лить экспериментально. Поэтому данная работа выполняется в два эта- па: 1) определение теплоемкости калориметра (опыт 1); 2) определение теплоты реакции (опыты 2–4).