Определение энтальпии диссоциации слабого электролита

Федеральное агентство по образованию  РФ

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра информатики и компьютерных технологий

Лабораторная работа №2

	Физическая Химия

 

по дисциплине  _________________________________________________________

________________________________________________________________________

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

	Определение энтальпии диссоциации слабого электролита.

 

Тема:_________________________________________________________________________

 

Автор: студенты гр. МЦ-03                  ______________                                         /Рубис С.А/

                                                              ^{(подпись)}                                                  /Павлов С.М./

                                                                                                                        /Ямов А.В/

Дата: ___________________

Дубровская Н.Я

ПРОВЕРИЛ:               __________                                                             /________________/

                                                                  ^{(подпись)                                                                                                 (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2004 год

Определение энтальпии диссоциации слабого электролита.

Цель работы: определение суммарного теплового эффекта процесса диссоциации слабой кислоты.

Сущность работы: При нейтрализации слабой кислоты щелочью тепловой эффект реакции складывается из эндотермического эффекта диссоциации и экзотермического эффекта процесса нейтрализации, значение которого в обычных условиях составляет величину -55,8 кДж/моль. Для измерения тепловых эффектов реакций в растворах чаще всего применяют диатермические калориметры, для которых энтальпия калориметрической системы постоянна. Для определения теплового эффекта реакции достаточно знать теплоёмкость системы и вызванное реакцией изменение температуры системы.

Приборы и реактивы:

Калориметрическая установка (стеклянный внутренний стакан объемом 500 мл, фарфоровый или стеклянный внешний стакан объёмом 750 мл, пипетка, мешалка) ;

Термометр беркмана;

Мерный цилиндр;

Секундомер;
Весы;
Раствор слабой кислоты (уксусная кислота);

Раствор гидроксида натрия, 1,05 моль/л.

            Выполнение работы:

1. Взвесить на технических весах стеклянный внутренний стакан, пипетку и мешалку.
2. определить объём ртутного баллона путём погружения его в мерный цилиндр объёмом 100 мл, V_Hg.
3. Во внутренний стакан калориметрической установки поместить 300 мл раствора кислоты V_k. Массу раствора определить по разности масс пустого стакана и стакана с раствором.
4. Взвесить пипетку. Налить в нее около 20 мл раствора щелочи и снова взвесить. По разности определить массу раствора.
5. Собрать установку.
6. Пустить секундомер и через каждые 30 секунд записывать показания температуры по термометру Бекмана в течении 5 минут при постоянном перемешивании.
7. Не прекращая отсчета времени выпустить щелочь из пипетки во внутренний стакан калориметра и перемешать. По-прежниму через каждые 30 секунд записывать показания термометра Бекмана в течении 5 минут при постоянном перемешивании.

С_щ=1.05N моль/л; V_к=300 мл; V_Hg=4 мл; m= 292.2 г; m_{пипетки}=40.7 г; m_щ=26.6 г; m_{стакана с рствором}=541.2 г; m_{стакана}=244.1 г; m_р-р=297.1 г.

Таблица с данными получеными в ходе опыта:

Время, с	Температура, Б	Время, с	Температура, Б	Время, с	Температура, Б
Начальный период		Главный период		Конечный период
30	2,1	360	3,01	390	3,00
60	2,1			420	3,00
90	2,1			450	2,98
120	2,1			480	2,98
150	2,1			510	2,95
180	2,1			540	2,90
210	2,1			570	2,90
240	2,1			600	2,90
270	2,1			630	2,90
300	2,1			660	2,90

Обработка результатов опыта:

С_cal=C_p-p(m_p-p+m_щ)+C_Hg*V_Hg+C_cт*m=4,18*(297,1+26,6)+1,92*4+0,79*292,2=1591,584 Дж/К

Н_z=- С_cal*  Т/n= 1591,584*0.91/(26.6/40)=-2177.96 Дж/моль

Н_{нейтрализации}=H_{H O} – H_OH=-285,83-(-230,02)= -55,81 кДж/моль

H_дисс= Н_z - Н_{нейтрализации}=2177.96/1000 – (-55,81)= 53,63 кДж/моль