Лабораторная 3

ГУАП

Кафедра № .

Отчёт защищён

Преподаватель: Кораблёва Александра Антоновна

ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ (ЭНТАЛЬПИЯ)

ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.

Отчёт по лабораторной работе

по курсу “Химия”.

Х. .2016.03.л.р.

работу выполнил

студент группы 4312

Бойков А.А.

10.09.03

Санкт-Петербург

2003

Цель работы: на основании термодинамических представлений научиться делать заключение о принципиальной возможности и направленности химических процессов.

Материалы и реактивы: растворы HCl и NaOH.

Опыт 1. Определение энтальпии реакции нейтрализации.

1) Методика выполнения эксперимента.

Взвесить внутренний стакан калориметра (m₁), опустить в него мешалку и взвесить внутренний стакан с мешалкой (m₂). Налить в стакан 45 мл щёлочи соответствующей концентрации (1н или 2 н). Взвесить стакан с объёмом щёлочи (m₃). Собрать калориметрическую установку. Включить магнитную мешалку. Провести предварительный период реакции, регистрируя изменение температуры через 1 минуту в течение 5 минут. Ввести через воронку 40 мл раствора кислоты той же концентрации, что и щёлочь. Регистрировать температуру в течение главного периода реакции. Продолжить регистрацию ещё в течение 5 минут заключительного периода реакции.

Результаты реакции представить в виде двух таблиц.

2) Результаты эксперимента.

Результаты измерения масс.

Масса стакана m1, г	Масса стакана с мешалкой m2, г	Масса мешалки mмеш = m2-m1, г	Масса стакана с мешалкой, и раство ром щёлочи m3, г	Масса стакана с содержимым после опыта m4, г	Масса раствора после опыта mр=m4-m2, г	Масса раствора кислоты mк=m4-m3, г
48,42	48,9	0,48	94,89	134,73	85,83	39,84

Результаты измерения температуры в ходе реакции

Предварительный период Главный период Заключительный период

Время от на чала опыта, мин	0	1,0	2,0	3,0	4,0	4,25	4,5	4,75	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0
Темпера тура, oC	19,9	20	20,1	20,2	20,2	26,2	28,2	30	32,4	32,1	31,8	31,6	31,3	31,1

3) Обработка результатов.

3.1) Теплоёмкость калориметрической системы:

C_k = C_{стакана} + C_{термометра} + C_{мешалки} + С_{раствора}

Теплоемкостью термометра пренебрегаем, а теплоёмкости остальных частей определяем по формулам.

С_{cтакана} = С_cтекла * m_{1 =} 9,684 (C_стекла = 0,2 кал/г ^oC);

C_{раствора} = C_{раствора} * m_р = 85,83 (C_{раствора} = 1,0 кал/г ^oC);

C_{мешалки} = C_стали * m_меш = 0,05136 (C_стали = 0,107 кал/г ^oC);

C_k = 9,684 + 85,83 + 0,05136 = 95,56536 кал/t^oC

3.2) Изменение температуры в ходе реакции:

Изменение температуры в ходе реакции определяем графически в соответствии с рис.1.

_∆t = 12,2 ^oC

3.3) Определение числа молей кислоты в растворах:

K = (m_k * C_н)/(ρ * 1000) = 0,07661538 моль

3.4) Погрешность эксперимента:

Относительную ошибку эксперимента определим по формуле:

=11,076913 %

где - экспериментально полученное значение энтальпии реакции; - теоретическое значение энтальпии реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием. Нейтрализация моля эквивалентов любой сильной кислоты любым сильным основанием в разбавленных растворах всегда сопровождается одним и тем же экзотермическим эффектом, равным 13.70 ккал/моль, так как реакции нейтрализации сводится к образованию моля воды:

т.е.

4) Выводы.

Существует принцип Бертло, утверждающий, что самопроизвольно протекают лишь процессы, сопровождающиеся выделением теплоты, т.е. экзотермические процессы. Однако, возможны случаи самопроизвольно протекающих эндотермических реакций. Кроме принципа минимума энергии существует принцип максимума беспорядка. Чем больше число отдельных непрерывно меняющихся микросостояний, тем больше неупорядоченность его общего состояния.

При постоянных значениях P и T самопроизвольно протекают лишь такие реакции, изобарные потенциалы которых отрицательны. Если реакция происходит при низких температурах и без участия газообразных веществ, то критерием реакции может служить изменение энтальпии (действует принцип Бертло). В остальных случаях необходимо рассчитывать изменение энергии Гиббса.

5) Используемая литература.

«Методические указания к выполнению лабораторных работ №1-5» под ред. Кораблевой А.А.

6) Графики.