165677 (566402)
Текст из файла
Лабораторна робота № 1. „Визначення теплоти розчинення і гідратації солі”
Мета роботи:
-
Познайомитись з калориметричним методом вимірювання теплових ефектів.
-
Визначити теплоти розчинення безводного купрум (II) сульфату і мідного купоросу.
-
Визначити теплоту утворення кристалогідрату СuSО4•5Н2О з безводної солі.
На занятті необхідно:
-
Виконати роботу у відповідності до вимог даної методичної розробки.
-
Навчитись користуватись калориметром та визначати його теплоємність.
-
Розрахувати теплоту розчинення солі та теплоту гідратації.
-
Оформити звіт про виконану роботу і здати його викладачу.
Перелік обладнання та реактивів:
-
Калориметр;
-
термометр;
-
технохімічні ваги;
-
пробірки (3 шт.);
-
секундомір;
-
порцелянова ступка;
-
KNO3
-
СuSО4, СuSО4•5Н2О
Порядок виконання роботи:
Дослід 1. Визначення сталої калориметра
-
Суху пробірку попередньо зважити на технохімічних терезах.
-
Ретельно розтерти калій нітрат в порцеляновій ступці і засипати його у зважену пробірку приблизно на ¼ її висоти.
-
Зважити на технохімічних терезах пробірку з сіллю (з точністю до 0,01г). За різницею зважувань знайти масу солі, що повинна знаходитись в межах 4 -7 г. Отримані дані занести в таблицю 1.
-
У стакан калориметра налити 250 мл води, закрити калориметр кришкою і встановити в менший її отвір термометр, а в більший– пробірку з сіллю. (Для того щоб пробірка не провалювалась в калориметр на неї потрібно надіти гумове кільце!).
-
Вимірювання провести в три етапи (періоди): попередній, головний і заключний.
-
Ввімкнути калориметр в мережу змінного струму, потім ввімкнути тумблером мішалку, а через 1-2 хвилини– секундомір.
-
Попередній етап: вимірювання температури провести з точністю до 0,5°С через кожні 30 сек. протягом 5 хв.
-
Головний етап: не виключаючи секундоміра роз бити пробірку з сіллю так, щоб вся сіль висипалась у воду. Якщо температура змінюється дуже швидко, реєструвати її з меншою точністю.
-
Заключний етап: іще провести вимірювання температури через кожні 30 сек. протягом 5 хв. до встановлення рівномірного ходу температури (теж з точністю до 0,5°С).
-
Дані всіх вимірювань занести в таблицю 2.
-
Для розрахунку точної зміни температури на міліметровому папері побудувати графік, відкладаючи по вісі абсцис час, а по вісі ординат– зміну температури (масштаб на абсцисі- 1хв: 1см, а на ординаті– 1°К: 5см). З’єднані точки дадуть дві нахилені прямі для попереднього та заключного періодів. Їх продовжити вправо та вліво відповідно і через середину головного періоду провести пряму, паралельну до вісі ординат, до перетину її з продовженнями попередніх прямих. Відстань між точками перетину відповідає зміні температури при розчиненні солі.
-
Визначивши з графіка Δt1, розрахувати сталу калориметра (К):
де Qроз- теплота розчинення солі ( -35,62 кДж/моль для KNO3);
m - маса нітрату калію;
М - молярна маса KNO3 (101,1 г/моль );
Δt1- зміна температури при розчиненні солі.
Дослід 2. Визначення теплоти розчинення кристалогідрату (СuSО4•5Н2О)
-
Аналогічно до попереднього досліду зважують близько 5-7 г подрібненого мідного купоросу та вміщують його в пробірку, дані зважування заносять до таблиці 1.
-
Проводять вимірювання у відповідності до п.п. 6-10 попереднього досліду. Результати заносять в таблицю 2; будують графік, за яким визначають зміну температури при розчиненні солі (Δt2)
-
Визначають теплоту розчинення (Q1) солі за формулою:
,
де n - кількість речовини СuSО4•5Н2О.
Дослід 3. Визначення теплоти розчинення безводної солі (СuSО4)
-
Беруть наважку безводного сульфату міді масою 4-5г і проводять дослід аналогічно до попереднього. Дані заносять в таблицю 2. Будують відповідний графік і знаходять зміну температури при розчиненні безводної солі (Δt3).
-
Визначають теплоту розчинення (Q2) солі за формулою:
,
де n - кількість речовини СuSО4.
-
Визначають теплоту утворення кристалогідрату (Q3) з безводної солі:
Q3 = Q2 – Q1
-
Розрахувати відносну похибку експерименту, якщо інтегральна теплота розчинення безводної солі +39,04кДж/моль, а кристалогідрату - рівна -11,72кДж/моль.
-
Результати всіх дослідів занести в таблиці 1 та 2.
-
Зробити відповідні висновки.
Результати роботи:
Дослід 1. Визначення сталої калориметра
-
Розрахунок маси наважки солі KNO3:
Таблиця 1.1
Пробірка з сіллю, г | 22,33 |
Пуста пробірка, г | 17,50 |
Сіль, г | 4,83 |
-
Температурні показники для розчину солі KNO3:
Таблиця 1.2
Температура | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
до розчинення | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 | 24,10 |
після розчинення | 22,25 | 22,25 | 22,25 | 22,25 | 22,26 | 22,26 | 22,26 | 22,28 | 22,28 | 22,29 |
-
Розрахунок сталої калориметра:
Дослід 2. Визначення теплоти розчинення кристалогідрату (СuSО4•5Н2О)
-
Розрахунок маси наважки солі СuSО4•5Н2О:
Таблиця 2.1
Пробірка з сіллю, г | 23,50 |
Пуста пробірка, г | 17,50 |
Сіль, г | 6,00 |
-
Температурні показники для розчину солі СuSО4•5Н2О:
Таблиця 2.2
Температура | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
до розчинення | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 | 23,90 |
після розчинення | 23,73 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 | 23,70 |
-
Розрахунок теплоти гідратації солі СuSО4•5Н2О:
;
Дослід 3. Визначення теплоти розчинення безводної солі (СuSО4)
-
Розрахунок маси наважки солі СuSО4:
Таблиця 3.1
Пробірка з сіллю, г | 22,00 |
Пуста пробірка, г | 17,50 |
Сіль, г | 4,50 |
-
Температурні показники для розчину солі СuSО4:
Таблиця 3.2
Температура | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
до розчинення | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 | 23,98 |
після розчинення | 24,68 | 24,70 | 24,70 | 24,70 | 24,70 | 24,70 | 24,65 | 24,65 | 24,65 | 24,65 |
-
Розрахунок теплоти гідратації солі СuSО4:
;
-
Визначення теплоти утворення кристалогідрату з безводної солі:
-
Розрахунок відносної похибки досліду:
Висновок:
В процесі виконання роботи ми познайомились з калориметричним методом вимірювання теплових ефектів, визначили теплоти розчинення безводного купрум (II) сульфату і мідного купоросу, визначили теплоту утворення кристалогідрату СuSО4•5Н2О з безводної солі.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.