Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Экспериментальная часть. Тепловой эффект реакции нейтрализации азотной кислоты гидроксидом калия измеряют в калориметрической установке




 

Тепловой эффект реакции нейтрализации азотной кислоты гидроксидом калия измеряют в калориметрической установке, схема которой изображена на рис. 1. Она состоит из двух калориметрических сосудов: наружного 4 и внутреннего 3. Во избежание потерь теплоты через стенки калориметрического сосуда он помещается на подставку из пенопласта (материал с малой теплопроводностью). Калориметр закрывается крышкой 5 с тремя отверстиями: для воронки 2, мешалки 1 и термометра 6.

 

 
 

Рис. 1. Калориметрическая установка:
1 – мешалка; 2 – воронка; 3 – внутренний калориметрический сосуд; 4 – наружный калориметрический сосуд; 5 – крышка; 6 – термометр

 

Выполнение опыта. Перед началом опыта узнать массу калориметрической установки у лаборанта.

Собрать калориметрическую установку и через воронку в калориметрический сосуд налить отмеренные мерным цилиндром 50 мл 1 М раствора HNO3. Во второй мерный цилиндр налить
50 мл 1 М раствора KOH и поставить его на 3–4 мин для выравнивания температуры рядом с калориметром.

Опустить термометр в стакан с раствором щелочи и замерить температуру раствора (Тщёлочи) с точностью до 0,1 К. Затем, ополоснув шарик термометра водой и осушив его фильтровальной бумагой, опустить термометр в раствор кислоты. Замерить температуру раствора кислоты (Ткислоты).

Через воронку вылить раствор щелочи в кислоту и, непрерывно перемешивая раствор мешалкой, измерять температуру. Отметить самую высокую температуру Тк. Результаты измерений занести в табл. 1, форма которой приведена ниже.

 

Таблица 1

Результаты измерений температуры

Масса калориметрического сосуда m, кг Суммарный объем жидкости в стакане V, мл Температура, К
Тщёлочи Ткислоты Тк
       

 

Запись результатов опыта.Составить термохимическое уравнение проведенной реакции. Рассчитать её тепловой эффект и относительную погрешность опыта. Ход расчёта следующий:

1. Вычислить суммарную теплоемкость системы по формуле

åС = с1m1 + c2m2 + c3m3=

 

где åС – суммарная теплоемкость системы; c1, c2 – удельные теплоемкости растворов кислоты и щелочи, принимаемые равными удельной теплоемкости воды, 4,19 кДж/(кг×К); с3 – удельная теплоемкость стекла 0,75 кДж/(кг×К); m1, m2 – массы растворов кислоты и щелочи, кг (плотности растворов кислоты и щелочи принять
равными плотности воды, 1000 кг/м3); m3 – масса калориметра, кг.

2. Вычислить теплоту, выделяющуюся или поглощающуюся
в калориметре, по формуле



q = åС(Тк – Тн) =

где Тк– конечная температура жидкости в калориметре, К; Тн – начальная температура жидкости, К, определяемая по формуле

=

3. Рассчитать число молей нейтрализованной кислоты (щелочи) n, учитывая заданную молярную концентрацию и объем раствора. В 1000 мл раствора содержится 1 моль кислоты (или щелочи), в 50 мл содержится в 200 раз меньше, т. е. 1/200 = 0,05 моль.

4. Рассчитать изменение энтальпии реакция нейтрализации (кДж/моль) по формуле

=

5. Рассчитать относительную погрешность δотн (%), сравнивая полученную в результате расчёта энтальпию с теоретической :

=

где

 

Вывод:


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.007 сек.)