Obiectiv: Pentru a explora legea Hess și utilizarea acestuia pentru a determina efectul căldurii de hidratare de sulfat de cupru (II) anhidru.
Este cunoscut faptul că cele mai multe reacții chimice însoțite de eliberare (reacții exoterme) sau absorbție (reacție endotermă) de căldură. Prima lege a termodinamicii face posibilă calcularea entalpia standard de formare în condiții diferite de implementare a acestuia.
Efectul termic (căldură), reacție-chimică cantitatea de căldură eliberată sau absorbită în reacție. procese Ecuații, care indica efecte termice nazyvayutsyatermohimicheskimi.
Pentru a include efectul căldurii sau entalpia de reacție de 1 mol dintr-o substanță, ecuația termochimică uneori au coeficienți de fracționare:
Efectele termice care însoțesc reacțiile chimice fac obiectul uneia dintre secțiuni termodinamicii chimice - termochimie. Pentru o lungă perioadă de timp, efectul termic a fost făcută de litera Q. În prezent, efectul termic poate fi desemnat # 8710; H. H - entalpia sistemului, masura a materialului acumulat de energie în timpul formării sale. Când este generată căldura de reacție exotermă, în care entalpia sistemului scade. In cazul reacțiilor endoterme, căldura absorbită, în consecință, crește entalpie. Evident, Q = - # 8710; H.
Căldura formării de substanțe - efectul termic al reacției de 1 mol dintr-un compus simplu. Căldurile formării de substanțe simple, presupuse a fi zero.
Căldura substanțelor de ardere - efectul termic al reacției de oxidare a 1 mol unei substanțe într-un exces de oxigen, la cele mai înalte oxizi stabile.
Căldura soluției - efectul termic al procesului de dizolvare 1 mol de substanță într-o cantitate mare de solvent infinit. Căldura soluției constă din două componente: distrugerea termică a rețelei cristaline (pentru solide) și căldura de solvatare:
ca # 916; Nkr.resh. Este întotdeauna pozitiv (energie pentru distrugerea rețelei cristaline trebuie să fie cheltuite), și # 916; Nsolv. întotdeauna un semn negativ
# 916; Nrastv. determinată prin raportul valorilor absolute # 916; Nkr.resh. și # 916; Nsolv. :
Legea de bază a termochimie este legea lui Hess, care este un caz special al primei legi a termodinamicii:
Entalpia standard de formare efectuate în izoterm-izobarice sau izocoră-izoterme condiții, dependente numai de tipul și starea materiilor prime și a produselor de reacție și este independentă de calea de curgere.
schimbare enthalpy # 916; H (Qp izobară proces efect termic) și variația energiei interne # 916; U (Qv izocoră proces efect termic) nu depinde de modul în care se deplasează sistem de inițiala la starea finală.
Activitatea se desfășoară într-o instalație calorimetru. Așa cum calorimetru utilizat pahar uscat plastic cu căldură coajă de protecție (termos), agitator și termometru. Sticla calorimetric se toarnă 100 ml de apă distilată, și după o așteptare de 5-7 minute, temperatura a fost măsurat la cea mai apropiată de 0,1 ° C (t1). Ia eșantionul dascăl de sulfat de cupru (II) anhidru (greutate 3 grame), pentru a turna sare în paharul, se dizolvă sub agitare cu un agitator, observând temperatura maximă (t2).
Calculele căldura totală de hidratare și dizolvarea sulfatului de cupru (II) anhidru pentru a efectua în următoarea succesiune:
1) Calculati magnitudinea schimbării temperaturii: # 8710; t = t2 - t1
2) Se calculează greutatea soluție: m = + msoli mvody. Masa calculată de apă, având în vedere că densitatea apei este de 1 g / cm3
3) Se calculează cantitatea de căldură consumată dizolvarea sulfatului de cupru (II), conform formulei:
q1 = c # 8729; # 1772; # 1772; # 1772; m # 8729; # 8710; t,
unde c - căldura specifică (ia egală cu 4.184 J / (g K).
4) Se calculează termic efect de dizolvare sulfat q1 anhidru per 1 mol de substanță Q1.
După aceea, se repetă experiența, luând sulfat de cupru CuSO4 # 8729; 5H2 O într-o cantitate de 5 g Experiența și calcule pentru a efectua în același mod ca și cu sulfat de cupru anhidru. In acest experiment pentru a determina căldura de dizolvare a q2 sulfat de cupru. Calculat pe baza 1 mol Q2 cristalin și pentru a determina căldura de hidratare din diferența căldurilor de soluție de sare cristalină anhidră, calculat pentru 1 mol de substanță: Qgidratatsii = Q1 - Q2. Toate rezultatele și calculele scrise în tabelul 1.
Tabelul 1 - Rezultatele pentru determinarea căldurii de hidratare
1) Care sunt calculele pot fi efectuate pe baza legii lui Hess?
2) Cum se utilizează căldura de formare pentru a calcula căldura de reacție?
3) Cum se utilizează căldura de ardere pentru a calcula căldura de reacție?
4) Care este căldura de soluție și de hidratare?
5) Deoarece legat de căldură de reacție și entalpie?
5 LABORATOR DE LUCRU DEBIT № 5. REACȚII CHIMICE
Obiectiv: Pentru a examina experimental dependența ratei reacțiilor chimice asupra concentrației, temperatura și catalizatorul.