Химия: Методические указания к лабораторным работам, страница 13

Обозначения: (г) - газ, (ж) - жидкость, (т) - твердое (кристаллическое) вещество.

Примечание: данные для расчета приведены в приложении 5.
Вычисления

Растворение безводной соли можно рассматривать как совокупность одновременно протекающих процессов разрушения кристаллической решетки соли и гидратации образовавшихся ионов. Поэтому энтальпия реакции растворения DHраств. равна алгебраической сумме изменения энтальпии при разрушении кристаллической решетки DHкр.р. и изменения энтальпии при гидратации образовавшихся ионов DHгидр.

DHраств. = DHкр.р. + DHгидр..

Зная общую массу раствора mобщ, равную сумме массы соли mсоли и массы воды mводы, приняв удельную теплоемкость раствора Ср равной теплоемкости воды, т.е. 4.184 Дж/г·град, а его плотность равной единице, определите количества теплоты Qpаст, выделяющейся при растворении безводной соли в пересчете на 1 моль безводной соли по формулам (3.1) и (3.2).

Опыт № 3. Практическое задание

Выполняется по заданию преподавателя по приведенным ниже условиям и данным табл. 3.3.

По уравнению DG = DH - TDS рассчитайте энергию Гиббса при Т = 298 К и при Т, заданной в табл. 3.3. Сделайте обоснованные выводы о возможности протекания реакции при этих температурах. Определите количество теплоты, поглощенной или выделенной при протекании реакции, в пересчете на заданное количество вещества.

4. Контрольные вопросы

1.  Дать определение энтальпии химической реакции.

2.  Дать формулировку закона Гесса и привести пример его применения для химических реакций, идущих через промежуточные стадии.

3.  Что называется энтальпией образования и энтальпией разложения вещества?

4.  Как можно рассчитать энтальпию химической реакции, если известны энтальпии образования исходных веществ и продуктов реакции?

5.  Вычислите энтальпию реакции полного сгорания ацетилена С2Н2 (стандартные энтальпии образования см. в приложении 5).

6.  Используя приложение 6, сравните энтальпии растворения безводных и гидратированных солей и сделайте вывод.

5. Литература

1.  Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш. шк., 2000. - С. 116-143.

2.  Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1979. – С. 141-144.

Лабораторная работа № 4

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ 

       Цель работы: научиться определять скорость реакции; ознакомиться с различными факторами, влияющими на скорость реакции, химическим равновесием.

1. Теоретические сведения

Раздел химии, изучающий скорость химических процессов и влияние на нее различных факторов, а также механизм реакций, называется химической кинетикой.

Скорость химической реакции определяется изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

Средняя скорость реакции вычисляется по формуле

Vср   или   DV =   ,

где C1 - начальная концентрация вещества; С2 - конечная концентрация вещества; Dt - промежуток времени, за который изменилась концентрация от C1 до С2.

Истинная скорость реакции в данный момент определяется как производная от концентрации по времени:

Vист = .

Рассматривая кинетику химических реакций, следует иметь в виду, что характер взаимодействия зависит от агрегатного состояния продуктов и реагентов.

Продукты и реагенты, вместе взятые, образуют физико-химическую систему. Совокупность однородных частей системы, обладающих одинаковым химическим составом и физическими свойствами, и отделенных от остальных частей системы поверхностью раздела, называется фазой.

Системы, состоящие из одной фазы, называются гомогенными, а системы, содержащие несколько фаз, - гетерогенными.

На скорость реакции влияют природа веществ, их концентрация, температура, присутствие катализатора.

Зависимость скорости гомогенной реакции от концентрации реагирующих веществ выражена в законе действия масс:

Скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов.

Так, для реакции aA + bB D cC + dD закон действия масс записывается в следующем виде: