Тепловой эффект (энтальпия) химической реакции
Контрольная работа - Химия
Другие контрольные работы по предмету Химия
СПб ГУАП
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Тепловой эффект (энтальпия) химической реакции.
по курсу: Химии
работу выполнил
студент гр.
Салий Н.Л.
преподаватель
Огурцова И.В.
Санкт-Петербург 2012 г.
1. Теоретическая часть
Энтальпия - термодинамическая функция состояния, характеризирующая полную энергию системы в условиях постоянного давления и температуры, и представляет собой сумму внутренней энергии и работы против внешних сил.
К другим термодинамическим функциям состояния относят:
) Внутренняя энергия
,
где Q-теплота, сообщенная системе, A-работа, совершенная системой.
) Энтропия
,
где T-температура системы.
) Потенциал Гиббса
Энтальпия образования сложного вещества из простого есть тепловой эффект хим. реакции образования данного вещества из простых в стандартных состояниях, отнесенный к одному молю образовавшегося вещества.
Стандартное состояние в-ва - это такое его агрегатное состояние, которое наиболее устойчиво (имеет наименьшую энтальпию) в стандартных условиях.
Закон Гесса.
Изменение энтальпии в хим. реакции есть разность между суммами энтальпий образования продуктов реакции и исходных в-в с соответствующими стехиометрическими коэффициентами.
2. Цель работы
Определить энтальпию реакции нейтрализации HCl + NaOH = NaCl + H2O, сравнить измеренное значение с теоретическим и вычислить относительную ошибку измерения.
3. Описание эксперимента
Взвешиваем внутренний стакан калориметра, опускаем в него мешалку и взвешиваем внутренний стакан с мешалкой. Наливаем в стакан щелочь. Взвешиваем стакан с объемом щелочи. Собираем калориметрическую установку согласно рисунку. Включаем магнитную мешалку. Проводим предварительный период реакции, регистрируя изменение температуры через 1 минуту в течение 5 минут. После вводим через воронку раствор кислоты. Регистрируем температуру в течение главного периода реакции каждые 15 секунд в течение одной минуты. Продолжаем регистрацию температуры каждую минуту в течение 5 минут заключительного периода реакции. Взвешиваем стакан с продуктами реакции.
Таблица
Масса стакана m1, гМасса стакана с мешалкой m2, гМасса мешалки mмеш=m2-m1, гМасса стакана с мешалкой и раствором щелочи m3, гМасса стакана с содержимым после опыта m4, гМасса раствора после опыта mp= m4 - m2, гМасса раствора кислоты mк= m4 - m3, г47,8948,290,4096,08134,285,9138,12энтальпия тепловой эффект реакция
Время от начала опыта мин. Предварительный периодГлавный периодЗаключительный период01,02,03,04,04,254,54,755,06,07,08,09,010Температура,C22,822,622,622,622,729,631,633,835,434,934,23433,833,6
Обработка результатов.
Изменение энтальпии реакции DН рассчитывать по уравнению
=
Где
Ск - теплоемкость всех частей калориметрической системы, кал/tC; Dt - изменение температуры в ходе реакции, C; Ск * Dt - количество выделившегося при реакции тепла, кал; К - число молей эквивалентов кислоты в заданном объеме.
. Теплоемкость калориметрической системы вычислять по приближенной формуле
Ск=Сстакана+Стермометра+Смешалки+Сраствора
Теплоемкостью термометра пренебречь, а теплоемкости остальных частей определить по формулам:
Сстакана= Сстекла*m1=0,2 * 47,29= 9,368 кал/tC
Сраствора=Сраствора*mp=1 * 85,91=85,91 кал/tC
Смешалки=Сстали*mмеш=0,107 *0,4=0,0428 кал/tC
. Изменение температуры в ходе реакции определить графически в соответствии с рис.3.2 на миллиметровой бумаге.
3. Определить числа молей кислоты в растворах
К=
. По построенному графику определяем ?t и находим изменение энтальпии
NaOH + HCl = NaCl + H2O