Тепловой эффект (энтальпия) химической реакции

СПб ГУАП ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Тепловой эффект (энтальпия) химической реакции.

по курсу: Химии работу выполнил студент гр.

Салий Н.Л.

преподаватель Огурцова И.В.

Санкт-Петербург 2012 г.

1. Теоретическая часть

Энтальпия — термодинамическая функция состояния, характеризирующая полную энергию системы в условиях постоянного давления и температуры, и представляет собой сумму внутренней энергии и работы против внешних сил.

К другим термодинамическим функциям состояния относят:

1) Внутренняя энергия

где Q-теплота, сообщенная системе, A-работа, совершенная системой.

2) Энтропия

где T-температура системы.

3) Потенциал Гиббса

Энтальпия образования сложного вещества из простого есть тепловой эффект хим. реакции образования данного вещества из простых в стандартных состояниях, отнесенный к одному молю образовавшегося вещества.

Стандартное состояние в-ва — это такое его агрегатное состояние, которое наиболее устойчиво (имеет наименьшую энтальпию) в стандартных условиях.

Закон Гесса.

Изменение энтальпии в хим. реакции есть разность между суммами энтальпий образования продуктов реакции и исходных в-в с соответствующими стехиометрическими коэффициентами.

2. Цель работы

Определить энтальпию реакции нейтрализации HCl + NaOH = NaCl + H₂O, сравнить измеренное значение с теоретическим и вычислить относительную ошибку измерения.

3. Описание эксперимента

Взвешиваем внутренний стакан калориметра, опускаем в него мешалку и взвешиваем внутренний стакан с мешалкой. Наливаем в стакан щелочь. Взвешиваем стакан с объемом щелочи. Собираем калориметрическую установку согласно рисунку. Включаем магнитную мешалку. Проводим предварительный период реакции, регистрируя изменение температуры через 1 минуту в течение 5 минут. После вводим через воронку раствор кислоты. Регистрируем температуру в течение главного периода реакции каждые 15 секунд в течение одной минуты. Продолжаем регистрацию температуры каждую минуту в течение 5 минут заключительного периода реакции. Взвешиваем стакан с продуктами реакции.

Таблица

энтальпия тепловой эффект реакция

Обработка результатов.

Изменение энтальпии реакции Н рассчитывать по уравнению

=

Где

С_к — теплоемкость всех частей калориметрической системы, кал/t°C; t — изменение температуры в ходе реакции, °C; С_к * t — количество выделившегося при реакции тепла, кал; К — число молей эквивалентов кислоты в заданном объеме.

1. Теплоемкость калориметрической системы вычислять по приближенной формуле С_к=С_{стакана}+С_{термометра}+С_{мешалки}+С_{раствора}

Теплоемкостью термометра пренебречь, а теплоемкости остальных частей определить по формулам:

С_{стакана}= С_стекла*m₁=0,2 * 47,29= 9,368 кал/t°C

С_{раствора}=С_{раствора}*m_p=1 * 85,91=85,91 кал/t°C

С_{мешалки}=С_стали*m_меш=0,107 *0,4=0,0428 кал/t°C

2. Изменение температуры в ходе реакции определить графически в соответствии с рис. 3.2 на миллиметровой бумаге.

3. Определить числа молей кислоты в растворах К=

4. По построенному графику определяем Дt и находим изменение энтальпии

NaOH + HCl = NaCl + H₂O