Kristally
.pdf(Термохимические уравнения растворения безводной соли составляйте по аналогии с термохимическими уравнениями растворения карбоната натрия, приведенными на стр. 9.)
2.Используя закон Гесса, выведите уравнение для расчета энтальпии гидратации безводной соли и кристаллогидрата. Правильность составленных уравнений проверьте у преподавателя.
3.Ознакомьтесь с устройством калориметра и зарисуйте его в лабораторную тетрадь.
4.Налейте во внутренний стакан калориметра 50 мл дистиллированной воды и определите ее температуру.
5.В пробирку лопаточкой насыпьте около 1 г безводной соли
ивзвесьте пробирку с веществом на технохимических весах.
6.Быстро и аккуратно высыпьте соль во внутренний стакан с водой. Осторожно перемешивая раствор мешалкой, следите за изменением температуры. Отметьте наивысшую температуру раствора.
7.Взвесьте пробирку без вещества, не промывая ее водой, а лишь насухо обтерев с внешней стороны.
8.Результаты эксперимента запишите по форме:
Масса воды |
m1, г |
|
Масса пробирки с безводной солью |
m2, г |
|
Масса пробирки |
m3, г |
|
Масса безводной соли |
m4 = m2 – m 3, г |
|
Масса воды и безводной соли |
m5 = m4 + m1, г |
|
Начальная температура воды |
t1, oC и Т1, К |
|
Конечная температура раствора |
t2, oC и Т2, К. |
|
9. Вычислите количество теплоты, выделившееся при |
||
растворении безводной соли, по формуле |
|
|
|
Q = (T1 – T 2) · C р-ра · m5, Дж, |
|
где T2 – |
конечная температура раствора, К; |
|
Т1 – |
начальная температура воды, К; |
|
C р-ра – удельная теплоемкость раствора, ее можно принять равной теплоемкости воды (4,184 Дж/г·К).
Напомним, что тепловой эффект реакции, измеренный при постоянном давлении, равен изменению энтальпии системы
Q = – Н.
21
10. Вычислите энтальпию растворения 1 моль безводной соли по формуле
|
Но = – Q |
|
M |
|
|
|
|
, кДж/моль, |
|
|
m4 |
×1000 |
||
|
|
|
||
где М – |
молярная масса растворяемого вещества; |
|||
m4 – |
масса безводной соли. |
|
|
Опыт и расчеты повторите для кристаллогидрата CuSO4 ·
5H2O.
11. По экспериментальным значениям энтальпий растворения безводной соли и кристаллогидрата рассчитайте энтальпию гидратации безводной соли Ногидр.
12. Используя табличные значения стандартных энтальпий образования безводной соли и соответствующей ей кристаллогидрата, рассчитайте энтальпию гидратации безводной соли. Сравните это значение с экспериментальным значением ΔНогидр. и рассчитайте относительную погрешность опыта.
По завершении лабораторной работы выполните следующие задания.
1.Энтальпии растворения (до бесконечного разбавления) CuSO4, CuSO4 · H2O, CuSO4 · 5H2O равны соответственно: –66,5; –38,9; +11,7 кДж/моль (298 К). Вычислите энтальпию гидратации CuSO4 · H2O и CuSO4 · 5H2O.
2.При растворении 4 г безводного сульфата меди (II) в большом количестве воды выделяется 1,68 кДж теплоты. При растворении 5 г пятиводного сульфата меди (II) в таком же количестве воды поглощается 0,227 кДж теплоты. Вычислите энтальпию гидратации соли:
CuSO4(к) + 5H2O(ж) = CuSO4 · 5H2O(к).
3. Энтальпия растворения безводного карбоната натрия и его кристаллогидрата (в 400 объемах воды при 18оС) составляет
Na2CO3 Na2CO3 · H2O |
Na2CO3 · 7H2O |
Na2CO3 · 10H2O, |
|
Но, |
|
|
|
кДж/моль –26,4 |
–10,5 |
43 ,9 |
66,6 |
Вычислите энтальпии последовательной гидратации соли и |
|||
кристаллогидрата с 1, |
7, и |
10 молями воды. Объясните знаки |
|
энтальпий растворения. |
|
|
|
22
Использованная литература
1.Шаскольская М.П. Кристаллы. М.: Наука, 1978.
2.Шаскольская М.П. Очерки о свойствах кристаллов. М.: Наука, 1987.
3.Уэллс А. Структурная неорганическая химия. Т. 2. М.: Мир, 1987.
4.Зайцев О.С. Задачи и вопросы по химии. М.: Химия, 1985.
5.Оборудование и операции в химическом эксперименте: Методические указания. Казань: КХТИ, 1992.
6.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 2003.
7.Ахметов Н.С. Неорганическая химия: Учебное пособие для учащихся 8-9 классов школ с углубленным изучением химии. М.: Просвещение, 1988.
8.Ахметов Н.С. Кристаллы: Методические указания. Казань: КГТУ, 1993.
9.Ормонт Б.Ф. Структуры неорганических веществ. М.-Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950.
10.Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М.: Мир, 1966.
11.Некрасов Б.В. Основы общей химии. Т. 2. М.: Химия, 1973.
12.Химия. Справочное руководство. М.: Химия, 1975.
13.Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.:
Химия, 1977.
14.Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей и неорганической химии. М.: Высшая школа, 1979.
15.Зенчик В.П. Практикум по неорганической химии. М.: Медицина, 1967.
16.Рачинский Ф.Ю. Рачинская М.Ф. Техника лабораторных работ. Л.:
Химия, 1982.
23