Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації
Стандартний тепловий ефект реакції нейтралізації - це зміна ентальпії в реакції між одним молем іонів гідрогену й одним молем іонів гідроксилу з утворенням одного моля молекул води за стандартних умов.
Відповідне термохімічне рівняння реакції в іонно-молекулярній формі має вигляд:
Н+ + ОH- = Н2О, , DН°= - 57,3 кДж
Одержіть у викладача завдання, в якому зазначено молярну концентрацію розчину кислоти та об'єм цього розчину, що буде використаний в досліді. Розрахуйте кількість речовини (кислоти) в молях, що знаходиться у заданому об'ємі розчину:
n(кислоти) = С(кислоти)•Vр.ну..
За рівнянням реакції взаємодії кислоти з лугом розрахуйте, яку кількість NаОН необхідно використати для нейтралізації кислоти. Визначте, в якому об'ємі розчину лугу знаходиться необхідна кількість лугу для проведення реакції нейтралізації кислоти.
Заповніть бюретку розчином кислоти та налийте заданий об'єм розчину кислоти у внутрішній стакан калориметра. Виміряйте температуру розчину кислоти термометром та запишіть до лабораторного журналу значення температури:
t1 = ...°С.
Використавши мірний циліндр, відміряйте необхідний для проведення нейтралізації об'єм розчину лугу. Додайте розчин лугу у стакан з розчином кислоти, перемішайте вміст стакану термометром та зафіксуйте максимальне значення температури:
t2 = ...°С.
Після проведення досліду виконайте необхідні розрахунки:
Визначте, якою була зміна температури при проведенні реакції нейтралізації. Розрахуйте сумарну масу двох розчинів, використавши густину кожного розчину та його об'єм:
mр-ну = m р-ну к.ти + m р-ну лугу = V к-ти • r к-ти + V лугу • r лугу
Розрахуйте тепловий ефект проведеного процесу нейтралізації DНнейтр., прийнявши теплоємність нейтралізованого розчину такою, як теплоємність води. Тоді
DН нейтр(кДж) = m р-ну (г) • D Т (К) • 4,18 • 10–3 (кДж/г•К).
Експериментальне значення стандартної ентальпії нейтралізації DНнейтр.експ розрахуйте за формулою:
DН нейтр.експ =
= (кДж/моль)
Розрахуйте абсолютну (D) та відносну ( d, %) похибки експеримента та заповніть таблиці:
D = |DН 0 теор — DН нейт. експ |
d = 