Визначення теплоти розчинення і гідратації солі (165677)

Посмотреть архив целиком

Лабораторна робота № 1. „Визначення теплоти розчинення і гідратації солі”


Мета роботи:

  1. Познайомитись з калориметричним методом вимірювання теплових ефектів.

  2. Визначити теплоти розчинення безводного купрум (II) сульфату і мідного купоросу.

  3. Визначити теплоту утворення кристалогідрату СuSО4•5Н2О з безводної солі.

На занятті необхідно:

  1. Виконати роботу у відповідності до вимог даної методичної розробки.

  2. Навчитись користуватись калориметром та визначати його теплоємність.

  3. Розрахувати теплоту розчинення солі та теплоту гідратації.

  4. Оформити звіт про виконану роботу і здати його викладачу.

Перелік обладнання та реактивів:

  1. Калориметр;

  2. термометр;

  3. технохімічні ваги;

  4. пробірки (3 шт.);

  5. секундомір;

  6. порцелянова ступка;

  7. KNO3

  8. СuSО4, СuSО4•5Н2О

Порядок виконання роботи:

Дослід 1. Визначення сталої калориметра

  1. Суху пробірку попередньо зважити на технохімічних терезах.

  2. Ретельно розтерти калій нітрат в порцеляновій ступці і засипати його у зважену пробірку приблизно на ¼ її висоти.

  3. Зважити на технохімічних терезах пробірку з сіллю (з точністю до 0,01г). За різницею зважувань знайти масу солі, що повинна знаходитись в межах 4 -7 г. Отримані дані занести в таблицю 1.

  4. У стакан калориметра налити 250 мл води, закрити калориметр кришкою і встановити в менший її отвір термометр, а в більший– пробірку з сіллю. (Для того щоб пробірка не провалювалась в калориметр на неї потрібно надіти гумове кільце!).

  5. Вимірювання провести в три етапи (періоди): попередній, головний і заключний.

  6. Ввімкнути калориметр в мережу змінного струму, потім ввімкнути тумблером мішалку, а через 1-2 хвилини– секундомір.

  7. Попередній етап: вимірювання температури провести з точністю до 0,5°С через кожні 30 сек. протягом 5 хв.

  8. Головний етап: не виключаючи секундоміра роз бити пробірку з сіллю так, щоб вся сіль висипалась у воду. Якщо температура змінюється дуже швидко, реєструвати її з меншою точністю.

  9. Заключний етап: іще провести вимірювання температури через кожні 30 сек. протягом 5 хв. до встановлення рівномірного ходу температури (теж з точністю до 0,5°С).

  10. Дані всіх вимірювань занести в таблицю 2.

  11. Для розрахунку точної зміни температури на міліметровому папері побудувати графік, відкладаючи по вісі абсцис час, а по вісі ординат– зміну температури (масштаб на абсцисі- 1хв: 1см, а на ординаті– 1°К: 5см). З’єднані точки дадуть дві нахилені прямі для попереднього та заключного періодів. Їх продовжити вправо та вліво відповідно і через середину головного періоду провести пряму, паралельну до вісі ординат, до перетину її з продовженнями попередніх прямих. Відстань між точками перетину відповідає зміні температури при розчиненні солі.

  12. Визначивши з графіка Δt1, розрахувати сталу калориметра (К):



де Qроз- теплота розчинення солі ( -35,62 кДж/моль для KNO3);

m - маса нітрату калію;

М - молярна маса KNO3 (101,1 г/моль );

Δt1- зміна температури при розчиненні солі.

Дослід 2. Визначення теплоти розчинення кристалогідрату (СuSО4•5Н2О)

  1. Аналогічно до попереднього досліду зважують близько 5-7 г подрібненого мідного купоросу та вміщують його в пробірку, дані зважування заносять до таблиці 1.

  2. Проводять вимірювання у відповідності до п.п. 6-10 попереднього досліду. Результати заносять в таблицю 2; будують графік, за яким визначають зміну температури при розчиненні солі (Δt2)

  3. Визначають теплоту розчинення (Q1) солі за формулою:


,


де n - кількість речовини СuSО4•5Н2О.

Дослід 3. Визначення теплоти розчинення безводної солі (СuSО4)

  1. Беруть наважку безводного сульфату міді масою 4-5г і проводять дослід аналогічно до попереднього. Дані заносять в таблицю 2. Будують відповідний графік і знаходять зміну температури при розчиненні безводної солі (Δt3).

  2. Визначають теплоту розчинення (Q2) солі за формулою:


,


де n - кількість речовини СuSО4.

  1. Визначають теплоту утворення кристалогідрату (Q3) з безводної солі:


Q3 = Q2Q1


  1. Розрахувати відносну похибку експерименту, якщо інтегральна теплота розчинення безводної солі +39,04кДж/моль, а кристалогідрату - рівна -11,72кДж/моль.

  2. Результати всіх дослідів занести в таблиці 1 та 2.

  3. Зробити відповідні висновки.

Результати роботи:

Дослід 1. Визначення сталої калориметра

  1. Розрахунок маси наважки солі KNO3:


Таблиця 1.1

Пробірка з сіллю, г

22,33

Пуста пробірка, г

17,50

Сіль, г

4,83


  1. Температурні показники для розчину солі KNO3:


Таблиця 1.2

Температура

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

до розчинення

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

24,10

після розчинення

22,25

22,25

22,25

22,25

22,26

22,26

22,26

22,28

22,28

22,29


  1. Розрахунок сталої калориметра:



Дослід 2. Визначення теплоти розчинення кристалогідрату (СuSО4•5Н2О)

  1. Розрахунок маси наважки солі СuSО4•5Н2О:


Таблиця 2.1

Пробірка з сіллю, г

23,50

Пуста пробірка, г

17,50

Сіль, г

6,00


  1. Температурні показники для розчину солі СuSО4•5Н2О:


Таблиця 2.2

Температура

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

до розчинення

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

23,90

після розчинення

23,73

23,70

23,70

23,70

23,70

23,70

23,70

23,70

23,70

23,70


  1. Розрахунок теплоти гідратації солі СuSО4•5Н2О:


;


Дослід 3. Визначення теплоти розчинення безводної солі (СuSО4)


  1. Розрахунок маси наважки солі СuSО4:


Таблиця 3.1

Пробірка з сіллю, г

22,00

Пуста пробірка, г

17,50

Сіль, г

4,50


  1. Температурні показники для розчину солі СuSО4:


Таблиця 3.2

Температура

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

до розчинення

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

23,98

після розчинення

24,68

24,70

24,70

24,70

24,70

24,70

24,65

24,65

24,65

24,65


  1. Розрахунок теплоти гідратації солі СuSО4:


;


  1. Визначення теплоти утворення кристалогідрату з безводної солі:



  1. Розрахунок відносної похибки досліду:



Висновок:


В процесі виконання роботи ми познайомились з калориметричним методом вимірювання теплових ефектів, визначили теплоти розчинення безводного купрум (II) сульфату і мідного купоросу, визначили теплоту утворення кристалогідрату СuSО4•5Н2О з безводної солі.






Случайные файлы

Файл
102121.rtf
130162.rtf
49854.rtf
115353.rtf
112441.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.