ВИЗНАЧЕННЯ КОНСТАНТИ КАЛОРИМЕТРУ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНЕ АГЕНТСТВО З ОСВІТИ
ІРКУТСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФІЗИЧНА ХІМІЯ
ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА
Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт
Видавництво
Іркутського державного технічного університету
Фізична хімія. Хімічна термодинаміка. Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт. Укладачі П.Д.Білих, Є.В. Кудрявцева. - Іркутськ: Вид-во ІРГТУ. – 2008. – 40 с.
Наведено опис лабораторних робіт з основних розділів хімічної термодинаміки: хімічної рівноваги, розчинів, тиску насиченої пари рідин та фізико-хімічного аналізу. Викладено мету, порядок виконання роботи, а також її теоретичне обґрунтування.
Призначені для студентів хіміко-металургійного факультету.
Бібліогр. 7 назв. Іл. 13. Табл. 13
Рецензент: д-р хім. наук, професор кафедри хімії Волков О.М.
| ЗМІСТ |
| ТЕРМОХІМІЯ …………………………….……………………………. Робота 1. Визначення константи калориметра…………………. Робота 2. Визначення молярної теплоти розчинення………. Робота 3. Визначення питомої теплоти розчинення невідомої солі…………………………………………. Робота 4. Визначення теплоти утворення кристало-гідрату…………………………………………………. Робота 5. Визначення теплоти нейтралізації…………………. Робота 6. Визначення середньої теплоємності речовини…………. ХІМІЧНА РІВНОВАГА ………………………………………. Робота 1. Визначення константи рівноваги гомогенної хімічної реакції у розчині…………………………. Робота 2. Вивчення залежності константи рівноваги гомогенної реакції від температури. РОЗЧИНИ ……………………………….……………………………… Робота1. Визначення молярної маси розчиненої речовини кріоскопічним методом…………………… Робота 2. Вивчення рівноваги рідина – пара в подвійній системі…………………………………………………. ТИСК НАСИЩЕНОГО ПАРУ РІДИН. ……………. Робота 1. Визначення тиску насиченої пари індивідуальної рідини……………………………… ФІЗИКО-ХІМІЧНИЙ АНАЛІЗ………………………………. Робота 1. Побудова діаграми плавності двокомпонентної системи нафталін – бензойна кислота візуально-політермічним методом………………… Робота 2. Побудова діаграми плавності бінарної системи фенол – нафталін термографічним методом……………………………… ………………….. Робота 3. Визначення критичної температури розчинення у системі вода-фенол……………………………………………………….. Робота 4. Вивчення взаємної розчинності трьох рідин…. БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК…………………………………… |
Перед виконанням робіт студенти зобов'язані ознайомитися з їхніми теоретичними засадами. Звіт з лабораторної роботи повинен містити теоретичні основи роботи, опис установки, експериментальну та розрахункову частини та висновки. Усі графіки у звіті подаються на міліметровому папері.
ТЕРМОХІМІЯ
Теоретичне введення
Термохімією називається розділ хімічної термодинаміки, що займається вивченням теплових ефектів хімічних реакцій та різних фізико-хімічних процесів.
Основним законом термохімії є закон Гесса, що з першого початку термодинаміки. Закон Гесса читається: тепловий ефект хімічної реакції залежить від шляху проведення реакції, а визначається родом речовин і початковим і кінцевим станом цих речовин.
Тепловий ефект дорівнює кількості теплоти, яка виділяється або поглинається в результаті протікання хімічної реакції або фізико-хімічного процесу при дотриманні наступних умов:
¶ тиск або обсяг постійні (Р=const,V=const);
¶ температура постійна (Т=const);
¶ здійснюється лише робота розширення (PΔV).
Знання теплових ефектів необхідне складання теплових балансів розробки технологічних процесів у хімічної, харчової, металургійної та інших галузях промисловості. Якщо хімічна реакція або процес проводиться за постійного об'єму, тепловий ефект дорівнює зміні внутрішньої енергії системи ( ). Багато технологічних процесів протікають при постійному тиску; у цьому випадку тепловий ефект дорівнює зміні ентальпії системи ( ).
Якщо теплота в результаті реакції або процесу виділяється, то тепловий ефект має негативне значення (U
, (1)
Розмір розраховується за рівнянням теплового балансу:
, (2)
де – сумарна теплоємність досліджуваної системи та калориметра; ΔТ– зміна температури, викликана досліджуваним процесом.
Сумарна теплоємність може бути знайдена за рівністю:
, (3)
де – теплоємність досліджуваної системи;W- константа калориметра.
Теплоємність досліджуваної системи розраховується за довідковими даними питомою або молярною теплоємністю, взятими для досвіду речовин з урахуванням їх мас:
або , (4)
деm1 - масарозчинника, кг;С1 – питома теплоємність розчинника, Дж/(кг∙К);m2 – маса розчиненої речовини, кг;С2 – питома теплоємність розчиненої речовини, Дж/(кг∙К);n– число молей розчиненої речовини, , моль; − молярна теплоємність розчиненої речовини, Дж/(моль∙К). Питому теплоємність можна розрахувати з наступного співвідношення:
,
деСУДіСМ- питома та молярна теплоємності;М- молярна маса розчиненої речовини г/моль.
ВИЗНАЧЕННЯ КОНСТАНТИ КАЛОРИМЕТРУ
Мета роботи: ознайомлення з методикою визначення константи калориметра щодо зниження температури розчину при розчиненні хлоридів калію або амонію у воді.