- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
- •1.1. Теоретические основы эксперимента
- •Оборудование
- •Назначение и устройство измерительного блока
- •Назначение и устройство датчика температуры
- •Характеристика датчика
- •Меры предосторожности
- •Подготовка к работе
- •Ход работы
- •2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ
- •3. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
- •4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
1.1. Теоретические основы эксперимента
При химических реакциях происходят глубокие качественные изменения в системе, рвутся связи в исходных веществах и возникают новые связи в конечных продуктах. Эти изменения сопровождаются поглощением или выделением энергии. В изобарно-изотермических условиях (P=const, T=const) изменение энтальпии H (или можно просто – энтальпия процесса) численно равно тепловому эффекту реакции, т.е. количеству теплоты, которое выделяется или поглощается при протекании данной реакции. Экзотермическая реакция сопровождается выделением теплоты, при этом H<0, эндотермическая реакция сопровождается поглощением теплоты, при этом H>0.
Тепловой эффект химической реакции экспериментально определяют в специальных приборах, называемых калориметрами. Экспериментальное определение тепловых эффектов называют калориметрией. Калориметр представляет собой теплоизолированный сосуд, в котором может проводиться та или иная реакция. Выделяемая в результате реакции теплота передаётся водному раствору, вызывая повышение температуры. Для экспериментального определения теплового эффекта реакции нужно провести реакцию с известным количеством вещества и измерить, сколько при этом выделится теплоты. Для измерения теплоты реакцию нужно провести в среде с известной массой и с известной теплоёмкостью в условиях, которые позволяют измерить разность
температуры среды до и после реакции. |
|
|
Тепловой эффект ∆H можно рассчитать по формуле |
|
|
H = |
tcm , |
(1.1) |
|
ν |
|
где t – разность температур раствора до и после реакции, К; c – теплоёмкость раствора, Дж/г К;
m – масса раствора, г;
ν – количество вещества, вступившего в реакцию, моль.
5