Лабораторный практикум по общей и неорганической химии

Опыт 2. Определение теплоёмкости калориметра с помощью хлорида аммония

жүктеу 0,82 Mb.

бет	45/134
Дата	13.02.2022
өлшемі	0,82 Mb.
	#35921
түрі	Практикум

1 ... 41 42 43 44 45 46 47 48 ... 134

st pl kn

Опыт 3. Определение теплоты растворения нитрата калия
Опыт 4. Определение теплоты растворения гидроксида натрия
Опыт 5. Определение теплоты гидратации сульфата меди

Опыт 2. Определение теплоёмкости калориметра с помощью хлорида аммония

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:

K  ^Q

T

_Q _,

T  

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 (Н_оп).

Погрешность опыта (в %) вычисляется по формуле:

оп

H
  
o

H
теор

H ^o

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:

H 

Q  M

_m,

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 CuSO₄·5H₂O. 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 (Н₁) и кристаллогидрата (Н₂).

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); Н_гидр;

2. CuSO₄·5H₂O(к) = CuSO₄·5H₂O(р); Н₂.

По закону Гесса Н₁ = Н_гидр + Н₂, следовательно

Н_гидр = Н₁ – Н₂

Сравнить полученную в опыте величину теплоты гидратации суль- фата меди (II) со справочным значением (78,2 кДж/моль), вычислить погрешность опыта и сделать вывод.

жүктеу 0,82 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 41 42 43 44 45 46 47 48 ... 134