Определение изменения энтальпии реакции нейтрализации
Проведение и обоснование реакции нейтрализации сильной кислоты с экзотермическим тепловым эффектом. Особенности применения диатермических калориметров для измерения тепловых эффектов реакций в растворах. Расчет теплоемкости и изменения температуры.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.01.2015 |
| Размер файла | 29,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение изменения энтальпии реакции нейтрализации
Цель работы: определение теплового эффекта процесса нейтрализации кислоты щелочью.
Сущность работы: реакция нейтрализации любой сильной кислоты щелочью сопровождается экзотермическим тепловым эффектом. Для измерения тепловых эффектов реакций в растворах чаще всего применяют диатермические калориметры, для которых энтальпия калориметрической системы постоянна. Для определения теплового эффекта реакции достаточно знать теплоемкость системы и вызванное реакцией изменение температуры системы.
Ход эксперимента
1. Получить у преподавателя наименование слабой кислоты, с которой будет выполняться эксперимент.
2. Взвесить на технических весах внутренний стакан калориметрической установки, пипетку и стеклянную палочку-мешалку.
3. Определить объем ртутного баллона термометра. Для этого опустить нос термометра в мерный цилиндр объемом 100 мл, куда предварительно налить 50 мл воды, и по разности уровней жидкости в цилиндре определить объем ртути, VHg.
4. Во внутренний стакан калориметрический установки поместить 300 мл раствора кислоты Vк (отбирать цилиндром на 500 мл). Массу раствора считать равной 300 г., так как раствор кислоты разбавленный и его плотность близка к единице.
5. Налить в пипетку около 20 мл раствора щелочи (3/4 объема пипетки) и взвесить. По разности определить массу щелочи mщ=mп.р.-mп (mп.р - масса пипетки с раствором, mп - масса пипетки).
6. Собрать калориметрическую установку, проверить герметичность пипетки!!! До окончания опыта пипетка остается в стакане с кислотой!!!
7. Для установления температурного равновесия перед началом опыта выждать 2-3 мин, помешивая воду в стакане.
8. Пустить секундомер и через каждые 30 с записывать показания температуры по термометру Бекмана в течение 5 мин (10 показаний) при постоянном перемешивании (начальный период).
9. Не прекращая отсчета времени и измерения температуры, открыть пипетку и выпустить щелочь в кислоту. Промыть пипетку, приподнимая и опуская ее в стакане. По-прежнему через каждые 30 с записывать показания термометра Бекмана до установления равномерного изменения температуры в калориметрической установке (главный период).
10. Получить еще 10 показаний при равномерном изменении температуры в калориметрической установке (конечный период).
Экспериментальные данные
1. Название сильной кислоты и ее химическая формула - H2SO4 (серная кислота).
2. Концентрация раствора серной кислоты - С = 0,2 Н.
3. Масса стеклянной палочки - mс.п.= 8,24 г.
4. Масса внутреннего стакана калориметрической установки - mст.= 278, 4 г.
5. Масса стакана с раствором - mст.р.= 578,8 г.
6. Масса раствора - mр-ра= 300, 4 г.
7. Масса пипетки - mп= 22,9 г.
8. Масса пипетки с щелочью - mп.р.=43,8 г.
9. Масса щелочи - mщ=20,9 г.
10. Концентрация раствора щелочи и ее химическая формула - NaOH (гидроксид натрия). СТ=NaOH =1 Н.
11. Объем ртутного баллона термометра - VHg=2,5 мл.
Обработка экспериментальных данных
Таблица измерений
|
Время, с |
Температура,Б |
Время, с |
Температура,Б |
Время, с |
Температура,Б |
|
|
Начальный период |
Главный период |
Конечный период |
||||
|
30 |
2,6 |
330 |
3,44 |
360 |
4,21 |
|
|
60 |
3,35 |
360 |
4,21 |
390 |
4,23 |
|
|
90 |
3,37 |
420 |
4,25 |
|||
|
120 |
3,39 |
450 |
4,27 |
|||
|
150 |
3,41 |
480 |
4,27 |
|||
|
180 |
3,43 |
510 |
4,29 |
|||
|
210 |
3,43 |
540 |
4,31 |
|||
|
240 |
3,45 |
570 |
4,31 |
|||
|
270 |
3,44 |
600 |
4,31 |
|||
|
300 |
3,44 |
630 |
4,31 |
График зависимости T=f(t)
Теплоемкость калориметрической установки
нейтрализация экзотермический тепловой калориметр
Сcal = Cр-р(mp-p + mKOH) + СHgVHg + Cстm, Дж/К,
где Cр-р - удельная теплоемкость раствора, 4,18 Дж/гК; mp-p - масса раствора во внутреннем стакане, г; mKOH - масса раствора щелочи в пипетке, г; СHg - объемная теплоемкость ртути и стекла, 1,92 Дж/см3К, VHg - объем баллона термометра, содержащего ртуть, мл; Cст - удельная теплоемкость стекла, 0,79 дж/гК; m - общая масса стеклянных частей калориметрической установки, г.
Сcal=4,18*(300,4+20,9)+1,92*2,5+0,79*309,54=1592,4 (Дж/К).
Тепловой эффект процесса нейтрализации:
,
где nNaOH - количество вещества щелочи в пипетке, моль.
Процесс нейтрализации H+ + OH- = H2O:
Относительная инструментальная ошибка:
Ответ:
.
Вывод:
В ходе данной работы мы экспериментально определили тепловой эффект реакции нейтрализации кислоты щелочью. Полученное значение несколько отличается от теоретического. Такую разницу можно объяснить неточным определением границ калориметрической системы, наличием внешних факторов, а также нельзя не принять в расчет человеческий фактор.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие правила выполнения лабораторных работ. Методы экспериментального определения молярной массы эквивалента химического элемента. Определение изменения энтальпии процессов растворения безводной соли и нейтрализации кислоты калориметрическим методом.
лабораторная работа [180,0 K], добавлен 07.11.2011Энтальпия - термодинамическая функция состояния и сумма внутренней энергии и работы против внешних сил. Энтальпия образования сложного вещества. Определение энтальпии реакции нейтрализации. Описание эксперимента, вычисление относительной ошибки измерения.
лабораторная работа [73,7 K], добавлен 18.05.2012Реакции, протекающие между ионами в растворах. Порядок составления ионных уравнений реакций. Формулы в ионных уравнениях. Обратимые и необратимые реакции обмена в водных растворах электролитов. Реакции с образованием малодиссоциирующих веществ.
презентация [1,6 M], добавлен 28.02.2012Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.
презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014Зависимость изменения термодинамических величин от температуры. Метод Сато, Чермена Ван Кревелена, Андрена-Байра-Ватсона. Реакция радикальной сополимеризации. Определение температуры полураспада полиизопрена. Термодинамический анализ основной реакции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.05.2012Термохимические уравнения реакций. Получение кислорода О2 и доказательство опытным путем, что полученный газ – О2. Реакции, характерные для серной кислоты, взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Реакции, характерные для соляной кислоты.
шпаргалка [20,8 K], добавлен 15.04.2009Определение молярной массы эквивалентов цинка. Определение концентрации раствора кислоты. Окислительно-восстановительные реакции. Химические свойства металлов. Реакции в растворах электролитов. Количественное определение железа в растворе его соли.
методичка [659,5 K], добавлен 13.02.2014Предмет термохимии, изучение тепловых эффектов химических реакций. Типы процессов химической кинетики и катализа. Энтальпия (тепловой эффект) реакции. Скорость реакции, закон действующих масс. Константа химического равновесия, влияние катализатора.
презентация [2,2 M], добавлен 19.10.2014Методы построения кинетических моделей гомогенных химических реакций. Расчет изменения концентраций в ходе химической реакции. Сравнительный анализ численных методов Эйлера и Рунге-Кутта. Влияние температуры на выход продуктов и степень превращения.
контрольная работа [242,5 K], добавлен 12.05.2015Изменение скорости химической реакции при воздействии различных веществ. Изучение зависимости константы скорости автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры. Определение энергии активации химической реакции.
курсовая работа [270,9 K], добавлен 28.04.2015Этанол и его свойства. Расчет изменения энтропии химической реакции. Основные способы получения этанола. Физические и химические свойства этилена. Расчет константы равновесия. Нахождение теплового эффекта реакции и определение возможности ее протекания.
курсовая работа [106,7 K], добавлен 13.11.2009Понятие и виды сложных реакций. Обратимые реакции различных порядков. Простейший случай двух параллельных необратимых реакций первого порядка. Механизм и стадии последовательных реакций. Особенности и скорость протекания цепных и сопряженных реакций.
лекция [143,1 K], добавлен 28.02.2009Простейшая молекулярная модель жидкостей. Особенности и закономерности протекания реакций в растворах. Классификация органических реакций жидкостей по конечному результату, а также механизму разрыва связей, их разновидности и главные этапы реализации.
курсовая работа [446,0 K], добавлен 20.11.2013Общая характеристика реакции полимеризации тетрафторэтилена. Расчет теплоемкости и других термодинамических параметров реагентов и продукта реакции. Схема построения самой длинной углеродной цепи и замещения групп. Изобарно-изотермический потенциал.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2010Протекание химической реакции в газовой среде. Значение термодинамической константы равновесия. Расчет теплового эффекта; ЭДС гальванического элемента. Определение массы йода; состава равновесных фаз. Адсорбция растворенного органического вещества.
контрольная работа [747,3 K], добавлен 10.09.2013Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии системы вследствие протекания химической реакции. Влияние внешних условий на химическое равновесие. Влияние давления, концентрации и температуры на положение равновесия. Типы химических связей.
реферат [127,3 K], добавлен 13.01.2011Титриметрия с использованием кислотно-основной реакции (реакции нейтрализации) – протолитометрия. Прямое, обратное и косвенное титрование. Водный и неводный варианты. Буферный раствор. Зеркально-симметричный график и линия нейтральности и эквивалентности.
реферат [19,0 K], добавлен 23.01.2009Гомогенные и гетерогенные реакции: мрамора с соляной кислотой. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Катализатор нейтрализации выхлопных газов автомобиля. Три признака химического равновесия.
презентация [304,0 K], добавлен 27.04.2013Спектроскопия как физический метод исследования веществ, его точность и широкое применение в различных областях химии. Термодинамические параметры реакции (константы равновесия, энтальпии и энтропии реакции) бис-ацетилацетоната меди (II) с пиридином.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.03.2012Изучение реакций циклических ангидридов с соединениями, содержащими аминогруппу. Осуществление синтеза веществ на основе аддуктов реакции Дильса-Альдера. Получение имидокислоты на основе циклопентадиена с малеиновым ангидридом и аминомасляной кислоты.
контрольная работа [163,7 K], добавлен 04.02.2013
