1.1. Цель работы: изучить явления, происходящие при растворении твердых, жидких и газообразных веществ в воде, объяснить наблюдаемые явления с точки зрения гидратной теории растворов Д.И. Менделеева.
1.2. Объекты и средства исследования: кристаллические нитрат аммония, гидроксид натрия, хлорид натрия, йод, пентагидрат сульфата меди II (медный купорос), декагидрат сульфата натрия (глауберова соль) и другие кристаллогидраты, концентрированная серная кислота, дистиллированная вода, спирт, бензол.
Термометры, пробирки, конические колбы на 10-200 мл, пробки, газоотводные трубки, фарфоровые тигли, эксикатор, газовые горелки, мерные пробирки и мерные цилиндры, кристаллизатор, аналитические весы.
1.3. Программа работы.
1.3.1. Изменение температуры.
В четыре пробирки налить (до 1/3 объема) воды и измерить ее температуру. В первую пробирку всыпать 2-3 г нитрата аммония, во вторую – гидроксида натрия, в третью – хлорида натрия, в четвертую – 2-3 капли концентрированной серной кислоты. Перемешать содержимое пробирок до растворения веществ и отметить температуру в момент полного растворения. Объяснить происходящие явления.
1.3.2. Изменение объема.
Налить в мерную пробирку 3 мл воды и осторожно добавить заранее отмеренное количество (3 мл) спирта, перемешать. После охлаждения отметить объем раствора. Аналогичным образом провести опыт, взяв вместо спирта насыщенный раствор хлорида натрия. Объяснить причину изменения объема при растворении.
1.3.3. Изменение температуры замерзания и температуры кипения растворов.
1.3.3.1. Две пробирки, одна из которых заполнена 2 мл воды, а другая – 2 мл 10% раствора хлорида натрия, поместить в стакан с охладительной смесью (лед с солью). Отметить температуру замерзания воды и раствора хлорида натрия. Рассчитать, используя закон Рауля, температуру замерзания 10% раствора хлорида натрия. Вычислить ошибку эксперимента.
1.3.3.2.Пробирку с 2 мл воды, закрепленную в штативе, нагреть до кипения и измерить температуру кипения воды. Убрать горелку и поместить в пробирку 0,1 г безводного хлорида кальция. Довести раствор до кипения и измерить температуру кипения раствора. Сделать вывод о причине наблюдаемого изменения температуры кипения полученного раствора.
Рассчитать, используя закон Рауля, температуру кипения раствора хлорида кальция. Вычислить ошибку эксперимента.
1.3.3.3. Приготовить раствор этанола в воде, взяв 2 мл этанола и 3 мл с точностью до 0,1 мл.
Измерить температуру замерзания этого раствора, используя стакан с охладительной смесью. Рассчитать, используя закон Рауля, температуру его замерзания. Вычислить ошибку эксперимента.