для процесса нейтрализации

Обработка экспериментальных данных

Часть 1. Определение изменения энтальпии растворения безводной соли

1. Изменение температуры в калориметрическом опыте вычислить по формуле

D t = t _кон – t _нач.

D t₁ = 22.9 – 20.5=-2.4

D t₂ = 22.8 – 20.6=-2.2

2. Суммарную теплоемкость системы оценить по уравнению

C_w = [(m _воды + m _соли) · С _воды + m _{стакана} · С _стекла], Дж/К

C_w1 = [(70+3) · 4.184 + 78.2 · 0.753] =364.3 Дж/К

C_w2 = [(70+3) · 4.184 + 87.4· 0.753] =371.2 Дж/К

где m _воды , m _соли , m _{стакана} – масса воды, соли и стакана, соответствен­но, г; С _воды , С _стекла – удельные теплоемкости воды и стекла, равные, со­ответственно: С _воды = 4, 184Дж/г · К; С _стекла = = 0, 753 Дж/г · К.

3. Тепловой эффект растворения 1 моль соли рассчитать по формуле

, Дж/моль,

Дж/моль

Дж/моль

где М _соли – молярная масса безводной соли, взятой для опыта, г/моль.

4. Записать величину изменения энтальпии растворения соли, исходя из уравнения (8):

Дж/моль

Дж/моль

5. По данным параллельных опытов вычислить среднее значение D .

кДж/моль

6. Выбрать теоретическое значение изменения энтальпии растворения данной соли (см. прил. 3) в зависимости от моляльной концентрации полученного раствора соли, которую оценивают по формуле

, моль/кг.

моль/кг.

7. Рассчитать относительную погрешность опыта в процентах:

%.

Экспериментальные и расчетные данные для процесса растворения соли (указать название соли)

№ опыта	М соли , г/моль	D t, °C	Cw, Дж/К	Q, кДж/моль	, кДж/моль	, кДж/моль	П, %
	74, 6	-2, 4	364, 3	-21741, 4	21741, 4	17, 28	21, 6
	74, 6	-2, 2	371, 2	-20307, 1	20307, 1	17, 28	21, 6

Часть 2. Определение изменения энтальпии реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием

1. Вычислить изменение температуры в процессе нейтрализации D t по формуле:

D t = t _кон – t _нач.

D t₁ = 28-22, 9=5, 1

D t₂ = 28, 9-23, 2=5, 7

2. Рассчитать количество теплоты, выделившееся в результате опыта:

Q = [(m _к + m _щ) · С _воды + m _ст · С _стекла] × D t, Дж,

Q₁ = [(25 + 35) · 4, 184 + 80, 8 · 0, 753] × 5, 1 = 1590, 6 Дж

Q₂ = [(25 + 35) · 4, 184 + 81, 9 · 0, 753] × 5, 7 = 1782, 5 Дж

где m _к , m _щ , m _ст – массы кислоты, щелочи и стакана, соответственно, г. Плотности растворов кислоты и щелочи принять равными 1 г/см³.

3. Вычислить тепловой эффект реакции нейтрализации:

, Дж/моль,

Дж/моль

Дж/моль

где V _к – объем кислоты, дм³; С _Э – молярная эквивалентная концентрация раствора кислоты, моль/дм³ (н).

4. Записать изменение энтальпиинейтрализа­ции:

.

Дж/моль

Дж/моль

5. По даннымпараллельных опытов вычислить среднее значение .

кДж/моль

6. По данным прил. 4 выбрать теоретические значения изменения энтальпии нейтрализации в зависимости от температуры и определить относительную погрешность опыта в процентах:

%.

%.

Метрологическая карта средств измерения

№ № п/п	Наименование измерительного прибора	Пределы измерения	Диапазон показания шкалы прибора	Длина шкалы	Цена деления шкалы прибора	Чувствительность прибора	Класс точности прибора	Относительная погрешность прибора
	Весы технические ВЛКТ- 500 (г)	0; 500	0 – 100		0, 1	0, 05		4 %
	Мерный цилиндр (см3)	0; 25	5 – 25		0, 5	0, 5		2 %
	Мерный цилиндр (см3)	0; 50	5 – 50		0, 5	0, 5		2 %
	Мерный цилиндр (см3)	0; 100	10 – 100			0, 5		2 %
	Секундомер: мин с	0; 30 0; 60	0 – 30 0 – 60		0, 2	0, 5 0, 1		±0, 2 с
	Термометр контактный	–40;	–	–	0, 1	0, 05	±0, 5	±0, 5%

Вывод: Я сформировал навыки определения изменения энтальпии процессов растворения безводной соли и нейтрализации кислоты калори­метрическим методом.

Литература

Химия: Лабораторный практикум: Учеб. пособие. Ч. 1 / Котенко Г.А., Калько О.А., Балицкий С.Н., Кузнецова Ю.С. и др. – Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2010. – 91 с. – ISBN 978 – 5 – 85341 – 386 – 3.

Контрольные вопросы

Вариант 6

1. Вычислить тепловой эффект реакции

H₂S_(г) + 1, 5O_2(г) = Н₂О_(ж) + SO_2(г).

2. Прямая или обратная реакция будет протекать при стандартных условиях в системе

4НCl_(г) + О_2(г) = 2Cl_2(г) + 2Н₂О_(г)?

3. Рассчитать изменение внутренней энергии реакции при стандартных условиях:

Na₂CO_3(к) = Na₂O_(к) + CO_2(г).

Какое количество теплоты требуется на разложение 10 кг карбоната натрия?

4. Какой знак будет иметь для реакции

2Н₂О_(г) + С_{(графит)} = 2Н_2(г) + СО_2(г)?

Сопоставить вывод с результатами расчетов.