Порядок выполнения работы

1. Взвесьте на весах алюминиевый калориметрический стакан (m₁).

2. В калориметрический стакан с помощью мерного цилиндра налейте 75 мл раствора H₂SO₄ (1М) и измерьте термометром температуру раствора кислоты (t_к).

3. В стеклянный стакан объемом 100-150 мл налейте мерным цилиндром 75 мл раствора NaOH (1M) и измерьте термометром температуру раствора щелочи (t_щ).

4. Соберите калориметрическую установку. Через воронку при постоянном перемешивании быстро влейте раствор щелочи в раствор кислоты и отметьте самую высокую температуру раствора в калориметрическом стакане (t₂).

Форма записи и расчеты

1. Масса калориметрического стакана m₁ = ... г.

2. Температура раствора кислоты t_к = ... ^оС.

3. Температура раствора щелочи t_щ = ... ^оС.

4. Начальная температура раствора t₁ = (t_к + t_щ)/2 = ... ^оС.

5. Конечная температура раствора t₂ = ...^оС.

6. Масса раствора в калориметре m₂ = 75(_к + _щ) = ... г,

где _к - плотность раствора серной кислоты (г/мл), а _щ - плотность раствора гидроксида натрия (г/мл). Значения _к и _щ можно взять из таблиц или приближенно принять равными 1 г/мл.

7. Количество теплоты, выделившийся в калориметре q = ... кДж.

q = (t₂-t₁)(c₁m₁+c₂m₂)/1000,

где с₁ - удельная теплоемкость алюминия, с₁ = 0,905 Дж/(гград), с₂ - удельная теплоемкость раствора, с₂= 4,19 Дж/(гград).

8. Экспериментальное значение энтальпии реакции нейтрализации

ЭН = -Q = -q/0,075 = ... кДж/моль.

9. Относительная ошибка опыта К = (Т - Э)/Т100% = ...%,

где Т - теоретическое значение энтальпии нейтрализации Т = -57,6 кДж/моль, а Э - экспериментальное значение энтальпии нейтрализации H.

Задачи и упражнения

1. Вычислите H^о следующих реакций:

а) 2Mg + CO2  2MgO + C	г) 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2
б) MnO2 + 2C  2CO + Mn	д) 4NH3 + 3O2  2N2 + 6H2O(ж)
в) 3Fe3O4 + 8Al  4Al2O3 + 9Fe	е) 2H2S + 3O2  2H2O(ж) + 2SO2

Если стандартные энтальпии образования веществ равны соответственно (в кДж/моль):

Hообр(CO2) = -394;	Hообр(MgO) = -601;	Hообр(MnO2) = -520;
Hообр(CO) = -110;	Hообр(Fe3O4) = -1118;	Hообр(Al2O3) = -1675;
Hообр(FeS2) = -174;	Hообр(Fe2O3) = -824;	Hообр(SO2) = -297;
Hообр(NH3) = -46;	Hообр(H2O(ж)) = -286;	Hообр(H2S) = -21.

2. Зная, что H^о образования N₂O(г) равно 82, 0 кДж/моль и H^о = -557,5 кДж для реакции: С(графит) + 2N₂O(г) = СО₂(г) + 2N₂(г), определите энтальпию образования СО₂(г).

3. Зная, что H^о_обр(H₂O(ж) = -286 кДж/моль и H^о = -196 кДж для реакции: 2H₂O₂  2H₂O(ж) + O₂; определите энтальпию образования H₂О₂

4.Зная, что H^о образования СО₂(г) и H₂O(г) равны соответственно-394 и -242 кДж/моль и H^о = -802 кДж для реакции: CH₄(г) + 2O₂(г)= 2H₂O(г) + СO₂(г), определите энтальпию образования CH₄(г).

5. Не производя вычислений, определите, как изменяется энтропия в следующих реакциях:

а) N2 (г) + 3H2 (г)  2NH3 (г)		г) 2SO2 (г) + O2 (г)  2SO3 (г)
б) H2O (ж)  H2O (г)	д) C3H8 (г) + 5O2 (г)  3CO2 (г) + 4H2O(ж)
в) NH3 (г) + HCl (г)  NH4Cl (к.)		е) 2O3 (г)  3O2 (г)

6. Вычислите G^о следующих реакций и определите, в каком направлении они будут протекать при стандартных условиях:

а) 2N2O + O2  4NO	г) 2NO + O2  2NO2
б) N2O + NO  NO2 + N2	д) 2NO2  N2O4
в) N2O + NO2  3NO	е) N2 + O2  2NO

Если стандартные энергии Гиббса образования веществ равны соответственно (в кДж/моль):G^о_обр(N₂O) = 104; G^о_обр(NO) = 87; G^о_обр(NO₂) = 51; G^о_обр(N₂O₄) = 98.

Лабораторная работа 2