Обработка результатов эксперимента. 1. Определите изменение температуры раствора ∆T = Тк – Тн

1. Определите изменение температуры раствора ∆T = Т_к– Т_н

2. Рассчитайте количество теплоты Q (Дж), выделившейся в ходе реакции: Q = (m_кис+ m_шел) ∆Т·С + W·∆T, где m_кис и m_шел – массы кислоты и щелочи, численно равные их объемам (ρ=1г/см³); С – удельная теплоемкость разбавленного водного раствора (воды) 4,184 Дж/г·К; ∆Т – изменение температуры; W – постоянная калориметра (140,6 Дж/К).

3. Вычислите опытное изменение энтальпии (кДж/моль):

, где ν – количество образовавшейся воды.

4. Рассчитайте относительную погрешность опыта, %:

∆

5. Сделайте выводы по работе, обсудите источники погрешностей.

Форма отчета по лабораторной работе

Определение теплового эффекта реакции нейтрализации

Цельработы: освоить методику экспериментального определения теплового эффекта реакции нейтрализации; использовать закон Гесса для расчетов изменения энтальпии, энтропии и свободной энергии системы.

Краткие теоретические основы работы

Тепловым эффектом химической реакции называется

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обозначение:_____________ единицы измерения___________________

Закон Гесса

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

∆Н⁰_обр.298

Следствие из закона Гесса:

Химическая реакция возможна, если для нее ∆G _х.р. < 0

Взаимосвязь термодинамических функций ∆G _х.р. =________________,

где ∆G_х._р.-____________________ измеряется в__________________

∆Н_х.р.-_________________________ измеряется в__________________

∆S_х.р.-__________________________ измеряется в___________________

Т - _________________________________________________________

Исследуемая система: кислота ___________; основание____________

Исследуемая реакция в молекулярном виде

____________________________________________________________

Ионное уравнение реакции

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Рассчитайте изменения термодинамических функций, используя данные приложения 1.

⩟H⁰ _х.р._____________________________________________________________

__________________________________________________________________

⩟S⁰_х.р.

⩟G⁰_х.р.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:

Экспериментальная часть

Таблица 2. Результаты экспериментов и расчетов

Измеренные и расчетные величины	Обозначение	Единица измерения	Значение
Объем кислоты
Объем щелочи
Концентрация кислоты
Концентрация щелочи
Начальная температура
Конечная температура
Удельная теплоемкость воды
Количество образовавшейся воды
Тепловой эффект (опытн.)^*
Изменение энтальпии (опытн)^**
Изменение энтальпии (расчетн)

*) Тепловой эффект рассчитывается по уравнению: Q = (m₁ + m₂) С·ΔT + W∆T, где m₁ и m₂ – массы кислоты и щелочи (ρ = 1г/см³); С – удельная теплоемкость разбавленного водного раствора (воды) 4,184 Дж/г·К; ∆T – изменение температуры, W – постоянная калориметра (140,6 Дж/К).

**) Изменение энтальпии: кДж/моль, где Q - тепловой эффект (опытный); v - количество образовавшейся воды.

Вычисление относительной погрешности опыта, %:

∆

Погрешность опыта___________________________________________

Вывод:_______________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Приложение 1. Стандартные термодинамические величины

Вещество	ΔН⁰ _обр., кДж/моль	S⁰_o6р., Дж/(моль • К)
НСl	-167,46	55,10
HN0₃	-173,20	156,16
NaOH	-469,60	49,66
КОН	-481,15	91,96
КСl	-418,67	157,60
KN0₃	-457,78	248,9
NaCl	-406,12	115,30
NaN0₃	-446,23	206,60
H₂0	-285,84	70,10

Лабораторная работа № 4. Химическая кинетика (2 часа)

Цель работы: исследование зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры.

Рекомендации: познакомьтесь с теоретическими основами работы по литературным источникам.

Важнейшие понятия: истинная и средняя скорости, константа скорости, кинетическое уравнение, молекулярность и порядок реакции, энергия активации, кинетические условия самопроизвольно протекающих процессов, механизм реакции, обратимые и необратимые реакции.

Следует уметь: записывать кинетическое уравнение для гомогенной и гетерогенной реакции; рассчитывать скорость химической реакции в начальный момент и на момент, когда прореагировала часть веществ; определять изменения скорости при изменении концентрации вещества, температуры и давления; рассчитывать энергию активации и константы скорости;

Контрольные вопросы и задания

1. Какие факторы влияют на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах?

2. Как влияет химическая природа реагирующих веществ на скорость химических реакций? Приведите примеры.

3. От каких факторов зависит константа скорости химической реакции?

4. Сформулируйте и запишите закон действующих масс для реакции:

2NO_(г) + O_2(г) = 2NO_2(г)

5. Почему температура влияет на скорость химических реакций? Какизменяется скорость гомогенной реакции при повышении температуры на 40°С, если температурный коэффициент равен 2?

6. Что называется энергией активации? В каких единицах она выражается? Какая из двух реакций протекает с большей скоростью?

СО + Н₂О = СО₂ + H₂ (энергия активации 98 кДж/моль) (1)

2HI = Н₂ + I₂(энергия активации 186,4 кДж/моль) (2)

Экспериментальная часть

⇐ Назад

Далее ⇒