Лабораторные фх. Лабник по ф и к химии. Физическая и коллоидная химия сборник лабораторных работ СанктПетербург 2008 удк 541 076 (075. 83) Физическая и коллоидная химия. Сборник лабораторных работ

• Название: Физическая и коллоидная химия сборник лабораторных работ СанктПетербург 2008 удк 541 076 (075. 83) Физическая и коллоидная химия. Сборник лабораторных работ
• Анкор: Лабораторные фх
• Дата: 23.06.2022
• Размер: 4.14 Mb.
• Имя файла: Лабник по ф и к химии.doc
• Тип: Сборник; #612950
• страница: 3 из 38

Лабораторная работа № 1. Определение интегральной теплоты растворения соли и теплоты гидратообразования

Цель работы: определение теплового эффекта процессов растворения соли и гидратообразования.

Сущность работы: при растворении солей часто наблюдается экзо- или эндотермический эффект. Для определения теплового эффекта процесса гидратообразования необходимо знать теплоемкость системы и изменение температуры системы вызванное процессами растворения безводной соли и ее кристаллогидрата

Оборудование и реактивы.Стеклянный стакан объемом 500 мл – 1 шт. Фарфоровый или стеклянный внешний стакан объемом 750 мл – 1 шт. Стеклянная палочка для перемешивания – 1 шт. Кристаллизатор – 1 шт. Штатив с лапками – 1 шт. Термометр Бекмана – 1 шт. Мерный цилиндр объемом 100 мл (для определения объема ртутного баллона термометра Бекмана) – 1 шт. Мерный цилиндр объемом 500 мл – 1 шт. Секундомер – 1 шт. Весы лабораторные – 1 шт. Безводная соль (сульфат меди, никеля или магния). Кристаллогидрат этой соли.

Выполнение работы

1. Собрать калориметрическую установку.

2. Получить у преподавателя наименование соли, с которой будет выполняться эксперимент.

3. Решить задачу. Масса безводной соли 5 г. Какую массу будет иметь эквимолярное количество кристаллогидрата этой соли (можно проверить правильность решения у преподавателя)?

4. Отобрать навески безводной соли и кристаллогидрата.

5. Взвесить на технических весах стеклянный внутренний стакан и стеклянную палочку для перемешивания m_ст.

6. Определить объем ртутного баллона термометра. Для этого опустить нос термометра в мерный цилиндр объемом 100 мл, куда предварительно налито 50 мл воды и по разности уровней воды определить объем ртути, V_Hg.

7. Во внутренний стакан калориметрической установки поместить 300 мл (300 г) дистиллированной воды V и опустить в воду термометр Бекмана.

8. Пустить секундомер и через каждые 30 секунд записывать показания температуры (см. табл.) по термометру Бекмана в течение 5 минут (10 показаний) при постоянном перемешивании (начальный период).

9. Не прекращая отсчета времени и измерения температуры высыпать навеску безводной соли во внутренний стакан калориметра и размешать до полного растворения (главный период). По-прежнему через каждые 30 секунд записывать показания термометра Бекмана до установления постоянной температуры в калориметрической установке.

10. Получить еще 10 показаний при постоянной температуре как в п. 8 (конечный период).

11. Повторить п.п. 7 – 10 с кристаллогидратом данной соли.

Содержание протокола лабораторной работы

Название исследуемой соли и ее формула_________.

Формула кристаллогидрата__________.

Масса безводной соли .

Масса кристаллогидрата (с решением задачи п. 3) .

Масса стеклянного внутреннего стакана + масса стеклянной палочки m_ст = …, г.

Объем дистиллированной воды во внутреннем стакане , мл.

Объем ртутного баллона термометра Бекмана V_Hg, мл.

Масса раствора безводной соли .

Масса раствора кристаллогидрата .

Измерения температуры с кристаллогидратом:

Время, с	Температура, Б	Время, с	Температура, Б	Время, с	Температура, Б
Начальный период		Главный период		Конечный период

Обработка результатов эксперимента

При оформлении работы все расчеты производятся для каждого опыта отдельно, после чего берется среднее арифметическое значение для конечных результатов расчета.

1. Построить график зависимости Т = f(τ), отражая показания температуры по начальному и конечному периодам.

2. Соединить последнюю точку начального периода с начальной точкой конечного периода.

3. Полученную линию разделить пополам.

4. Через точку середины провести перпендикуляр к оси абсцисс.

5. Продлить температурные зависимости начального и конечного периодов до пересечения с перпендикуляром – получим значение изменения температуры Т.



6. Рассчитать теплоемкость калориметрической установки по уравнению:

С_cal = C_р-рm_p-p + С_HgV_Hg + C_стm_ст, Дж/К,

где C_р-р – удельная теплоемкость раствора, 4,18 Дж/гК; m_p-p – масса раствора во внутреннем стакане, г; С_Hg – объемная теплоемкость ртути и стекла, 1,92 Дж/см³К, V_Hg – объем баллона термометра, содержащего ртуть, мл; C_ст – удельная теплоемкость стекла, 0,79 дж/гК; m_ст – общая масса стеклянных частей калориметрической установки, г.

7. Вычислить интегральную теплоту растворения безводной соли и кристаллогидрата по уравнению:

, Дж/моль,

где n_соли – количество вещества соли (безводной или кристаллогидрата), моль.

9. Вычислить тепловой эффект процесса гидратации по уравнению:

.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.