Определение интегральной энтальпии растворения солей
Автор: Sakisaki • Ноябрь 12, 2023 • Лабораторная работа • 890 Слов (4 Страниц) • 116 Просмотры
Министерство Науки и Высшего образования Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Институт химических технологий и инжиниринга ФГБОУ ВО
УГНТУ в г.Стерлитамак
Кафедра общей химической технологии
Физическая химия
Лабораторная работа
Выполнил: | студент 3 курса, гр. БТСз 20-31 | Пупкин М.А. |
Проверил: | Аминова Э.К. |
Стерлитамак 2023
Лабораторная работа № 1
Определение интегральной энтальпии растворения солей
Целью работы является:
1. Ознакомление с калориметрическим методом
2. Определение интегральной энтальпии растворения солей
1. Теоретическая часть
Калориметрический метод применяется для определения тепловых эффектов физико-химических явлений. Он основан на измерении температуры в ходе процесса.
В зависимости от природы растворяемого вещества и растворителя процесс растворения может сопровождаться как выделением, так и поглощением теплоты. Это связано с тем, что на разрушение кристаллической решетки соли энергия затрачивается (энтальпия плавления), а также молекулы растворяемого вещества могут вступать в химическое взаимодействие с растворителем, при этом образуются новые связи и энергия выделяется (энтальпия гидратации). То есть энтальпия растворения представляет собой алгебраическую сумму энтальпии плавления и энтальпии гидратации соли.
(1)[pic 1]
Когда энтальпия химического взаимодействия больше энтальпии плавления, наблюдается разогревание раствора (). К таким веществам относятся CuSO4, H2SO4, KOH и др. У солей, имеющих прочную кристаллическую решетку и слабо взаимодействующих с водой, растворение сопровождается поглощением теплоты (). К ним относятся NaCl, KCl, CaCl2, NH4NO3 и др.[pic 2][pic 3]
Различают интегрального и дифференциального энтальпию растворения веществ. Интегральная энтальпия растворения соли - это изменение энтальпии процесса растворения 1 моля вещества в данном количестве растворителя. Обычно для таких измерений берут большой избыток воды (400 и более молей воды на 1 моль соли), концентрация соли приближается к нулю. Дифференциальной энтальпии растворения соответствует процесс растворения 1 моля вещества в бесконечно большом количестве раствора заданной концентрации раствора, при этом концентрация раствора остается практически неизменной.
Процесс растворения соли осуществляют в колориметре, в качестве его можно использовать сосуд Дюара (термос), снабженный точным термометром. Поскольку процесс в колориметре протекает при постоянном давлении, тепловой эффект изучаемого процесса равен изменению энтальпии системы:
(2)[pic 4]
Величина теплового эффекта реакции в пересчете на 1 моль вещества определяется из соотношений:
(3)[pic 5]
(4)[pic 6]
Где n – число молей вещества.
Постоянную калориметрической установки рассчитывается по уравнению:
(5)[pic 7]
Где – интегральная теплота растворения соли в воде, значение которой находится в справочных материалах; m – навеска соли, г; М – молярная масса соли. Мольная теплота зависит от концентрации полученного раствора.[pic 8]
2. Экспериментальная часть
Опыт 2.1. Определение теплоемкости калориметрической системы
В термос наливают 200 мл дистиллированной воды, закрывают пробкой с установленным с термометром. Нижняя часть термометра должна быть погружена в жидкость, но не касаться дна.
...