Навчально-методичний посібник для студентів Інституту заочного та дистанційного навчання




Сторінка5/34
Дата конвертації06.06.2017
Розмір3,39 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34

Визначення теплового ефекту


реакції нейтралізації

Загальні теоретичні відомості


Теплотою нейтралізації називається кількість теплоти, яка виділяється при реакції нейтралізації кислоти основою з утворенням 1 молю води.

Реакція нейтралізації одного молю будь-якої сильної кислоти будь-яким лугом в розбавлених розчинах супроводжується майже однаковим екзотермічним тепловим ефектом (Н = –56 кДж/моль при 298 К). Тепловий ефект не залежить від природи кислоти і лугу, так як у всіх випадках відбувається одна і та сама реакція утворення молю води з іонів водню і гідроксилу:

Н+ + ОН = Н2О + Ннейтр

Нейтралізація слабких кислот сильними основами або сильних кислот слабкими основами супроводжується одночасною дисоціацією слабкого електроліту. При цьому виділяється або поглинається теплота дисоціації, яка залежить від теплоти, що поглинається при розпаді молекул на іони, та теплоти гідратоутворення іонів, тобто теплота дисоціації може бути як позитивною, так і негативною, і теплота нейтралізації, відповідно, може бути більше або менше величини –56 кДж/моль.

Крім того, при точних розрахунках теплоти нейтралізації потрібно враховувати, що при зливанні розчинів кислоти та основи відбувається зміна їх об’ємів, тобто необхідно враховувати ще дві теплоти розведення.

Теплотою розведення називається тепловий ефект, який супроводжує процес розведення розчину.

Таким чином, загальний тепловий ефект процесу нейтралізації сильної кислоти сильною основою (Нзаг) визначається за формулою:

Нзаг = Ннейтр + Нрозв.кисл + Нрозв.осн


Питання для домашньої підготовки

1. Поняття теплоти нейтралізації.

2. Теплота нейтралізації сильних кислот лугами.

3. Теплота процесу нейтралізації за участю слабкого електроліту.

4. Теплота розведення. Сумарний тепловий ефект процесу нейтралізації.
Мета роботи. Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації сильної кислоти лугом.
Прилади і реактиви. Калориметр, термометр Бекмана, мішал-ка, мірний циліндр місткістю 500 мл, 50 мл, 10 мл, 5 М розчин Н2SO4, 3 М розчин КОН, вода дистильована.

Методика виконання роботи


У даній роботі для нейтралізації кислоти береться значний надлишок лугу, причому концентрація розчину лугу порівняно невисока і процес розведення закінчується до початку контролю температури в калориметрі. Тому загальна теплота процесу нейтралізації буде складатися з теплоти нейтралізації та теплоти розведення кислоти:

Нзаг = Ннейтр + Нрозв.кисл

Для визначення теплового ефекту процесу розведення кислоти в калориметричний стакан за допомогою мірного циліндра вливають 390 мл води. В окрему пробірку відміряють піпеткою 10 мл 5 М розчину Н2SO4 і через отвір в кришці опускають її в стакан калориметра. Починають перемішування і роблять заміри температури (попередній період) до встановлення лінійної зміни температури протягом часу (близько 5 хв). Потім вливають вміст пробірки в калоримет-ричний стакан і продовжують перемішування і вимірювання температури в головному і заключному періодах досліду.

Для визначення загального теплового ефекту процесу нейтралізації в калориметричний стакан вливають 350 мл води і 40 мл 3 М розчину КОН, а в пробірку — 10 мл 5 М розчину Н2SO4. Проводять калориметричний дослід, роблячи заміри температури в попередньому, головному і заключному періодах.



Обробка експериментальних даних

1. За експериментальними даними для обох калориметричних дослідів будують графіки зміни температури з часом і графічно визначають Т.



2. Розраховують тепловий ефект процесу розведення кислоти та загальний тепловий ефект процесу нейтралізації (Дж/моль) за формулою:

Н = ,

де M – молекулярна маса сірчаної кислоти, г/моль; m – маса сірчаної кислоти у 10 мл 5 М розчину сірчаної кислоти, m = 5 М/100, г.

3. Тепловий ефект реакції нейтралізації (Дж/моль) розраховують за формулою:

Ннейтр = Нзаг – Нрозв.кисл



Лабораторна робота 3


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   34


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка