Растворение хлорида аммония сопровождается поглощением тепла, теплота растворения равна 15,3 кДж/моль. Таким образом, при раство- рении NH4Cl происходит понижение температуры. По величине пони- жения температуры можно определить теплоемкость калориметра.
Ход опыта. 1. Во внутренний стакан калориметра налить 100 мл воды, выдержанной в комнате; температуру записать (Т).
Взвесить 10,0 г хлорида аммония.
Всыпать хлорид аммония в калориметр. Постоянно перемеши- вая, через каждую минуту замерять температуру раствора и записывать ее в таблицу, такую же, как в опыте 1.
В ходе опыта наблюдается три периода: 1) температура в калори- метре уменьшается, т.к. идет растворение с поглощением тепла; 2) тем- пература стабилизируется (растворение закончилось); 3) температура медленно повышается за счет поступления тепла извне. Для расчетов берется температура второго периода ().
Теплоемкость калориметра вычисляется по формуле:
где Q – теплота растворения хлорида аммония, пересчитанная на взятую навеску соли.
Опыт 3. Определение теплоты растворения нитрата калия
Ход опыта. 1. Во внутренний стакан калориметра налить 100 мл воды, выдержанной в комнате; температуру записать (Т).
Взвесить 10,0 г нитрата калия.
Всыпать нитрат калия в калориметр. Постоянно перемешивая, через каждую минуту замерять температуру раствора и записывать ее в таблицу, такую же, как в опыте 1.
В ходе опыта также наблюдается три периода (см. опыт 2): Для расчетов берется температура второго периода ().
Количество поглощенного тепла вычисляется по формуле:
Q = K·T = K·(T – ),
где K – теплоемкость калориметра.
Затем производится пересчет на один моль нитрата калия (Ноп).
Погрешность опыта (в %) вычисляется по формуле:
оп
H
o
H
теор
100 %
o
теор
с учётом теоретической величины теплоты растворения нитрата калия, которая равна 36,3 кДж/моль.
В отчёте описать опыт и объяснить поглощение теплоты при рас- творении этого вещества.
Опыт 4. Определение теплоты растворения гидроксида натрия
Ход опыта. 1. Во внутренний стакан калориметра залить 100 мл воды, замерить температуру воды и записать показание термометра.
Взвесить 10,0 г гидроксида натрия, соблюдая меры предосто- рожности при работе с сухими щелочами.
Щелочь всыпать во внутренний стакан и, непрерывно перемеши- вая, с интервалом в 30 с, замерять температуру; показания термометра заносить в таблицу, такую же по форме, как в опыте 1.
Вычислить теплоту растворения с помощью уравнения (для рас- четов брать температуру второго периода):
Q K T ,
где Т – изменение температуры, К – теплоёмкость калориметра.
Полученную величину привести к одному молю щелочи по урав- нению:
где m – навеска вещества (10 г), M – молярная масса вещества.
В отчете описать опыт, привести рисунок калориметра, таблицы опытных данных и все вычисления. Сравнить полученную опытную ве- личину энтальпии растворения NaOH с табличной (–42,4 кДж/моль) и вычислить погрешность опыта. Объяснить выделение теплоты при рас- творении этого вещества.
Опыт 5. Определение теплоты гидратации сульфата меди
Теплота гидратации Н гидр определяется по теплоте растворения безводной соли и кристаллогидрата.
Ход опыта. 1. Получить у лаборанта безводный сульфат меди (II) и кристаллогидрат – медный купорос CuSO 4·5H 2O. На технохимических весах или электронных весах взять навески по 10 г обоих веществ.
Провести опыт по растворению безводной соли, а затем повто- рить его для кристаллогидрата. Последовательность операций (ход опы- та) такая же, как в опытах 3 и 4.
По результатам опытов вычислить теплоту растворения безводной соли (Н1) и кристаллогидрата (Н2).
Рассчитать опытное значение теплоты гидратации безводной соли, исходя из следующих соображений. Теплота растворения безводной со- ли – это сумма теплоты гидратации сульфата меди и теплоты растворе- ния полученного кристаллогидрата. Иными словами, растворение без- водного сульфата меди (II) можно представить состоящим из двух ста- дий:
СuSO4(к) + 5Н2О(ж) = CuSO4·5H2O(к); Нгидр;
2. CuSO4·5H2O(к) = CuSO4·5H2O(р); Н2.
По закону Гесса Н1 = Нгидр + Н2, следовательно
Нгидр = Н1 – Н2
Сравнить полученную в опыте величину теплоты гидратации суль- фата меди (II) со справочным значением (78,2 кДж/моль), вычислить погрешность опыта и сделать вывод.
Достарыңызбен бөлісу: |