Порядок виконання лабораторної роботи. Визначення молярної маси вуглекислого газу
Визначення молярної маси вуглекислого газу
Суху колбу місткістю 250 мл закрийте корком. Олівцем на склі позначте рівень, до якого корок входить у шийку колби. Зважте закриту корком колбу на техно-хімічних терезах з точністю до 0,01 г. Заповніть колбу вуглекислим газом з апарата Kіппa. Повноту заповнення перевірте тліючою скіпкою. Закрийте колбу корком так, щоб він зайняв попереднє положения. Зважте колбу з вуглекислим газом.
Повторіть наповнення колби вуглекислим газом і знову зважте її. Розбіжність між масами не повинна перевищувати похибки зважування (0,01г). Якщо різниця більше цієї величини, необхідно повторити наповнення колби вуглекислим газом та зважування.
Налийте в колбу води до мітки та визначте її об'єм, вимірявши об’єм води мірним циліндром. Об'єм колби дорівнює об'єму повітря та об'єму вуглекислого газу, яким наповнювали колбу.
Дані досліду внесіть до лабораторного журналу:
1. Маса колби з повітрям mк+п, г-
2. Маса колби з вуглекислим газом mк+co2, г -
3. 0б'єм колби V, мл -
4. Температура t,°С-
5. Барометричний тиск Рб, мм рт. ст. (або Па) –
Перерахуйте об’єм повітря (вуглекислого газу) на нормальні умови:
Розрахуйте масу повітря mп в колбі за пропорцією:
29 г повітря - 22400 мл
mп - V0
де 29 г/моль - молярна маса повітря.
3найдіть масу колби: mк= mк+п– mп
та масу вуглекислого газу:
m(СО2) = m(к+СО2) – mк
Розрахуйте молярну масу М(СО2) вуглекислого газу трьома способами:
а) за молярним об'ємом газу(н.у.):
m(CO2) : V0= М(СО2) : Vм
б) за відносною густиною за повітрям:
в) за рівнянням Клапейрона - Менделєєва.
Визначте середнє значення молярної маси, абсолютну та відносну похибки досліду.
Лабораторна робота 3
ЕНЕРГЕТИКА ХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
Мета роботи: навчитися визначати теплові ефекти та напрямок перебігу хімічних реакцій.
Теоретичні відомості
Перший закон термодинаміки. Внутрішня енергія та ентальпія. Термохімічні рівняння. Закон Гесса та його використання в термохімічних розрахунках. Теплота утворення. Розрахунок теплових ефектів за теплотами утворення. Другий закон термодинаміки. Поняття про ентропію та енергію Гіббса. Напрямленість процесів.
Контрольні запитання і задачі
1. Що називається внутрішньою енергією системи? Чи можна визначити абсолютне значения внутрішньої енергії? Чому?
2. Що таке ентальпія системи, як вона пов'язана з внутрішньою енергією та тепловим ефектом? Чому значення DН найчастіше використовують у термохімічних рівняннях?
3. Сформулюйте закон Гесса, наведіть приклади, що його ілюструють.
4. Використовуючи термохімічні рівняння :
H2(г.) + ½ O2(г.) = H2O (рід.), DH = - 286 кДж,
H2(г.) + ½ O2(г.) = Н2О (пара), DH = - 242 кДж,
визначте DН випаровування води. Відповідь мотивуйте.
5. Що називається теплотою утворення речовини, для яких речовин вона приймається рівною нулю? Використання теплот утворення в термохімічних розрахунках.
6. Складіть термохімічне рівняння горіння сірководню та визначте зміну ентальпії системи, якщо DH утворення речовин H2S, SO2та H2О дорівнюють відповідно +20, -297 і -242 кДж/моль.
7. Що таке ентропія системи, від чого вона залежить? Як та чому впливає зміна ентропії системи на напрямленість реакцій?
8. Як та чому змінюється ентропія системи при таких перетвореннях:
а) лід ® вода; б) водяна пара ® вода; в) С(тв.) + 2H2(г.) ® CH4(г.);
г) 2О3(г.) ® 3 О2(г.); д) Fе(тв.) + 1/2 О2(г.) ® FеO(тв.);
е) Н2(г.) +1/2 O2(г.) ® Н2О(г.).
9. Як впливає зміна ентальпії (DH) та зміна ентропії (DS) системи на напрямленіть процесу, чому? Що таке енергія Гіббса, як вона змінюється при самочинних процесах?
10. Використовуючи наведені нижне довідкові дані, розрахуйте для вказаних реакцій тепловий ефект та зміну ентропії. Як впливають ентальпійний та ентропійний фактори на напрямленість заданої реакції? 3робіть висновок чи є оборотною ця реакція. Розрахуйте зміну енергії Гіббса. В якому напрямку протікає реакція: при стандартних умовах; при низьких температурах; при високих температурах? a) N2(г.) + 3Н2(г.) = 2NH3(г.);
б) 2Н2(г.) + О2(г.) = 2Н2О(г.); в) 4NН3(г.) +3О2(г.) = 2N2(г.) + 6H2O(г.).
| Речовина | Н2 | N2 | О2 | NH3 | H2O |
 DH (298); кДж/моль | - | - | - | ||
| S (298); Дж/(моль•K) |