Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
2018-01-29 | 773 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы: определить теплоту растворения соли с использованием термометра Бекмана.
Теоретическое обоснование.
Процесс растворения, как правило, сопровождается различными тепловыми эффектами, зависящими от многих факторов: температуры, давления, природы растворителя и растворяемого вещества, концентрации образующегося раствора и т.д.
Рассмотрим процесс растворения твердой соли в жидком растворителе. Данный процесс можно условно разделить на две стадии:
1. разрушение кристаллической решетки соли
2. образование нестойких соединений частиц растворенного вещества с молекулами растворителя – сольватация.
Обе стадии сопровождаются определенным тепловым эффектом, причем, как правило, разрушение кристаллической решетки является эндотермическим процессом, а сольватация – экзотермическим. Общий тепловой эффект растворения соли будет складываться из тепловых эффектов вышеупомянутых стадий и может быть как положительной, так и отрицательной величиной, в зависимости от их соотношения.
Для количественной характеристики процесса растворения используют понятие теплоты растворения – количество теплоты, соответствующее растворению 1 моль вещества в достаточно большом количестве растворителя при постоянном давлении и температуре. Количество растворителя при этом должно быть таким, чтобы дальнейшее добавление вещества к раствору не вызывало изменения энтальпии системы.
Обозначается Q раств, измеряется Дж/моль
Определение теплоты растворения проводят с использованием термометра Бекмана, который позволяет проводить измерение температур с точностью до 0,002 °C. Особенностью этого прибора является большая длина шкалы (около 5 см на 1 °C) и наличие запасного резервуара со ртутью, позволяющего изменять количество ртути в рабочей части термометра.
|
|
|
|
|
Рисунок 1. Термометр Бекмана
Шкала термометра разделена на 5 °C. Каждый градус делится на десятые доли, а каждая десятая доля – на сотые. По термометру отмечают не абсолютную температуру, а ее изменение в ходе какого- либо процесса. Предварительно необходимо провести настройку термометра, то есть установку уровня ртути в определенном интервале температур. Если процесс будет проходить с поглощением тепла, то уровень ртути в термометре устанавливают в интервале от 3 °C до 5 °C, если с выделением тепла – в интервале от 0 °C до 2 °C при начальной температуре процесса.
С помощью термометра Бекмана можно определить перепад температур в процессе растворения соли, который вызван одномоментным выделением или поглощением теплоты, и произвести расчет теплоты растворения.
Порядок выполнения работы.
1. Собирают прибор для определения теплоты растворения соли (рисунок 2).
Рисунок 2. Схема прибора для определения теплоты растворения соли.
Для этого в наружный стакан помещают на пробковых подставках внутренний стакан меньшего размера. Предварительно необходимо взвесить внутренний стакан вместе со стеклянной палочкой на техно-аналитических весах с точностью до 1 грамма. Вес стакана записать.
2. Взвешивают около 5 граммов соли на аналитических весах (образец соли выдается преподавателем), точный вес соли записывают.
3. Рассчитывают количество воды, необходимое для растворения соли из расчёта на 1 моль соли – 200 моль воды.
Пример расчета:
Для анализа студенту выдана соль хлорид натрия, точный вес – 5,01234 г.
Молярная масса хлорида натрия: 58,45 г/моль
Масса воды, необходимая для растворения соли:
200·18·mсоли 200·18·5,01234
mв =----------------------=------------------------=308,72 (г) Объем воды 309 мл.
|
Мсоли 58,45
4. Во внутренний стакан с палочкой наливают рассчитанное количество воды и помещают термометр Бекмана, таким образом, чтобы ртуть термометра помещалась в воду полностью.
Измеряют температуру воды (без соли) в течении 10 минут через каждую минуту (промежуток времени в 1 минуту отмеряют по песочным часам).
На 11-й минуте высыпают соль, тщательно перемешивают. Когда вся соль растворяется, записывают первую температуру (после высыпания соли) и продолжают записывать температуру в течении 10 минут, проверяя значения по термометру.
Полученные данные сводят в таблицу.
Таблица результатов:
Масса соли, mсоли, | Масса стакана, ·mстакана | Масса воды,, mводы | ||||||||||
До растворения соли | ||||||||||||
Время, τ, мин | ||||||||||||
Температура, t,°C | ||||||||||||
После растворения соли | ||||||||||||
Время, τ, мин | ||||||||||||
Температура, t,°C | ||||||||||||
5. По результатам исследования на миллиметровой бумаге строят график зависимости температуры раствора от времени.
По данному графику находят скачок температуры раствора в момент растворения соли. Приблизительный график зависимости t = f(τ) представлен на рисунке 3.
T, ° С
| |||||||
| |||||||
τ,мин
Рисунок 3. График зависимости температуры раствора от времени
6. Теплоту растворения данной навески соли в Дж рассчитывают по формуле:
g = (mсоли + mводы)·С·(t2 –t1) + mстакана ·α· (t2 –t1),
где
С – теплоемкость раствора, приблизительно принимается 4,190 Дж/г·°C
α - теплоемкость стекла, равна 0,7961 Дж/г·°C
t1– значение температуры на 10 минуте измерений (до растворения соли),
t2 – наименьшая температура после растворения соли,
g - теплота растворения навески соли (массой mсоли)
Затем рассчитывают теплоту растворения Q на 1 моль соли в Дж/моль:
g·Mсоли
Q = -------------------------
mсоли
Содержание отчета о работе
Отчет о работе должен содержать:
|
Контрольные вопросы
Лабораторная работа № 4
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!