Определение стандартной энтальпии реакции нейтрализации

Цель работы:Научиться калориметрически определять энтальпии реакции нейтрализации.

Приборы, оборудование и реактивы:Макет калориметра, термометр с ценой деления 0,1^о(1⁰), мерные цилиндры, растворы кислоты и основания.

Сущность работы:Теплота реакции нейтрализации определяется калориметрически по измеренному изменению температуры и рассчитанной теплоемкости системы.

Лабораторный калориметр

1 – стакан, находящийся в большом термоизоляционном стакане 2, снабженном крышкой 3. С внутренним пространством калориметрического стакана контактируют воронка ; и химический термометр 5.

Энтальпия реакции нейтрализации, протекающей между сильными одноосновными кислотами и сильными однокислотными основаниями практически не зависит от их природы, так как реально в растворах протекает одна и та же реакция:

Н⁺_(aq) + ОН^–_(aq) = Н₂О_(ж) ; DН°_r = -57,3 кДж/моль.

В случае реакции нейтрализации слабых кислот и слабых оснований такого постоянства не наблюдается, так как часть теплоты расходуется на ионизацию слабой кислоты и слабого основания.

Выполнение эксперимента:

1. Измеряют температуру исходных растворов кислоты и щелочи.

2. Измеряют температуру раствора после проведения реакции.

Экспериментальные данные.

№ опыта	Температура раствора, о С
кислоты (исх)	щелочи (исх)	после нейтрализации
Среднее значение

Концентрации растворов кислоты ________моль/л, щелочи________ моль/л,

Объемы растворов реагирующих веществ мл_____

Плотности растворов_______________г/мл_

Масса калориметрического стакана г

Справочные величины

С_уд (воды) = 4,184 Дж/г×К С_уд (стекла) = 0,753 Дж/г × К

Обработка результатов эксперимента

Рассчитывают теплоемкость системы: С = С₁ +С₂

Теплоемкость раствора С₁ рассчитывают по формуле:

С₁ = [V(р-ра к-ты) × r (р-ра к-ты) + V(р-ра осн.) × r (р-ра осн.) ] × С_уд (воды)

где V – объемы смешиваемых растворов, мл; r - плотность растворов, г/мл;

С_уд (р-ра) – удельная теплоемкость раствора,

Теплоемкость стакана C₂ рассчитывают по формуле:

C₂ = m × С_уд (стекла), где m – масса стакана, г; С_уд (стекла) – удельная теплоемкость стекла,

Стандартную энтальпию реакции нейтрализации рассчитывают по формуле:

С × DТ

DН°_r = - -------

n

где DТ – разница между средним арифметическим значением температур после реакции и средним арифметическим значением температур до реакции;

n - количество исходного вещества , взятого в недостатке.

Экспериментально определенную величину сравнивают со справочным значением, находят абсолютную и относительную ошибку определения:

Абсолютная ошибка: DН°_теор – DН°_эксп.

Относительная ошибка: ½DН°_теор – DН°_эксп½

-------------------------

½DН°_теор. ½

Расчеты:

* В выводах указывают полученный результат, метод исследования, относительную ошибку.

Вывод:

Дата _________ Занятие _______

Химическая термодинамика. II начало термодинамики.

Энтропия. Химическое равновесие. Семинар.

Задания для самостоятельной работы

2.78; 2.84; 2.87; 2.94; 2.100; 2.110

Дата _______ Занятие ________

МОДУЛЬ №03. Химическая кинетика.

Задания для самостоятельной работы

3.8; 3.13; 3.53; 3.56

Дата _______

Лабораторная работа 4.1