Лабораторная работа № 3 «Тепловые эффекты реакций растворения»

Цель работы. Экспериментально определить тепловые эффекты реакций растворения веществ. Составить термохимические уравнения.

Приборы и реактивы. Технические весы. Термометр. Химические стаканы. Мерные цилиндры. Конические колбы. Стеклянные палочки. Медный купорос (CuSO₄). Цинковая пыль (Zn). Хлорид натрия (NaCl). Нитрат аммония (NH₄NO₃). Гидроксид натрия (NaOH). Вода дистиллированная.

Порядок выполнения работы Опыт 1. Определение теплового эффекта реакции замещения меди из раствора ее соли цинком.

• 1. Взвесить на технических весах 5 г медного купороса и растворить в 50 мл воды. Замерить и записать температуру полученного раствора (Т_н).
• 2. Взвесить 1 г цинковой пыли и всыпать ее в раствор сульфата меди.
• 3. При помощи термометра определить максимальную температуру раствора (Т_к). Количество выделившегося при реакции тепла рассчитать по формуле:

.

где ?T — изменение температуры раствора (?T = T_к — T_н), K;

C — удельная теплоемкость, C_воды = 4,18 кДж/кг•K;

m — масса веществ, кг.

4. Полученный результат пересчитать на 1 моль цинка и записать термохимическое уравнение данной реакции.

Опыт 2. Тепловые явления при растворении твердых веществ.

• 1. Налить в три стакана или колбы по 25 мл воды. Измерить температуру воды (Т_н).
• 2. Взвесить на технических весах по 5 г хлорида натрия, нитрата аммония и гидроксида натрия.
• 3. Всыпать: в первый стакан хлорид натрия, во второй — нитрат аммония, в третий — гидроксид натрия (осторожно).
• 4. Навески веществ размешать в воде до полного растворения и измерить температуры полученных растворов (Т_к).
• 5. По полученным данным рассчитать количество выделившейся или поглощенной при реакции теплоты по формуле:

.

где ?T — изменение температуры раствора, K (?T = Т_к — Т_н);

m₁ — масса воды, кг;

m₂ — масса кристаллического вещества, кг;

C — теплоемкость воды, C = 4,18 кДж/кг•K.

• 6. Полученный результат пересчитать на 1 моль кристаллического вещества, раствор которого готовили, и записать термохимическое уравнение данного процесса.
• 7. По полученным данным заполнить таблицу.

Таблица 3

• * Указать, является ли данный процесс растворения термохимическим, если да, то эндотермическим или экзотермическим.
• 8. По работе сделать вывод.