Лабораторная работа № 4. Определение энтальпии реакции нейтрализации

Цель работы: ознакомиться с принципами и практическими приемами определения теплового эффекта реакции нейтрализации. Измерение теплового эффекта реакции основано на первом начале термодинамики. Для определения теплового эффекта реакции необходимо знать теплоемкость системы С_cal и вызванное реакцией изменение температуры D Т.

Общие сведения

Реакция нейтрализации представляет взаимодействие оснований с кислотами, например, NaOH + HCl = NaCl + H₂O. В ионной форме должна быть выражена уравнением H⁺ + OH⁻ = H₂O. Образование из ионов Н⁺ и OH⁻ молекул воды сопровождается выделением значительного количества тепла.

Сильные кислоты и сильные основания в достаточно разбавленных растворах диссоциированы полностью, поэтому общий тепловой эффект реакции нейтрализации для них обусловлен образованием молекул воды из ионов и теплота процесса должна быть близка к стандартной теплоте нейтрализации, вычисленной по закону Гесса.

Слабые кислоты и основания в растворе представлены преимущественно молекулами. Значение теплоты нейтрализации может существенно отличаться от стандартного значения. В этом случае процесс можно разделить на стадии: диссоциация слабого электролита, гидратация ионов и собственно нейтрализация . Тепловой эффект реакции является суммой перечисленных процессов и к теплоте нейтрализации сильного электролита следует добавить эндотермический эффект диссоциации слабого электролита и экзотермический эффект гидратации катиона и аниона :

.

Выполнение работы

1. Собрать упрощенный калориметр из двух вложенных друг в друга стаканов: внутренний стакан (емкостью 100-150 мл) поставить на пористую пробку на дне наружного (емкостью 300-400 мл). Поместить во внутренний стакан стеклянную палочку и термометр с ценой деления 0,1°С.

2. Во внутренний стакан калориметра налить мерным цилиндром 25 мл раствора исследуемой кислоты V _K концентрацией 0,5 М.

3. Поставить внутренний стакан в калориметр.

4. Поместить в раствор кислоты термометр с ценой деления 0,1°С.

5. Измерить температуру кислоты с точностью до 0,1 °С.

6. Мерным цилиндром отмерить 25 мл щелочи.

7. Вылить щелочь в кислоту и осторожно, но быстро перемешать раствор.

8. Измерить температуру полученного раствора с точностью до 0,1 °С.

Содержание протокола лабораторной работы

1. Название кислоты и ее химическая формула

2. Объем раствора кислоты, взятый для опыта V _К = ………….мл

3. Концентрация раствора кислоты С _К = ………………….экв/л

4. Название сильного основания и его химическая формула

5. Объем раствора щелочи, взятый для опыта V _Щ = ………….мл

6. Концентрация раствора щелочи С _Щ = ………………..экв/л

7. Температура раствора начальная Т ₁ = ……………°С

8. Температура раствора конечная Т ₂ = …………..°С

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: