Лабораторна робота № 1. „Визначення теплоти розчинення і гідратації солі”

Мета роботи:

1.    Познайомитись з калориметричним методом вимірювання теплових ефектів.

2.    Визначити теплоти розчинення безводного купрум (II) сульфату і мідного купоросу.

3.    Визначити теплоту утворення кристалогідрату СuSО4•5Н2О з безводної солі.

На занятті необхідно:

1.    Виконати роботу у відповідності до вимог даної методичної розробки.

2.    Навчитись користуватись калориметром та визначати його теплоємність.

3.    Розрахувати теплоту розчинення солі та теплоту гідратації.

4.    Оформити звіт про виконану роботу і здати його викладачу.

Перелік обладнання та реактивів:

1.   Калориметр;

2.   термометр;

3.   технохімічні ваги;

4.   пробірки (3 шт.);

5.   секундомір;

6.   порцелянова ступка;

7.   KNO3

8.   СuSО4, СuSО4•5Н2О

Порядок виконання роботи:

Дослід 1. Визначення сталої калориметра

1.   Суху пробірку попередньо зважити на технохімічних терезах.

2.   Ретельно розтерти калій нітрат в порцеляновій ступці і засипати його у зважену пробірку приблизно на ¼ її висоти.

3.   Зважити на технохімічних терезах пробірку з сіллю (з точністю до 0,01г). За різницею зважувань знайти масу солі, що повинна знаходитись в межах 4 -7 г. Отримані дані занести в таблицю 1.

4.   У стакан калориметра налити 250 мл води, закрити калориметр кришкою і встановити в менший її отвір термометр, а в більший– пробірку з сіллю. (Для того щоб пробірка не провалювалась в калориметр на неї потрібно надіти гумове кільце!).

5.   Вимірювання провести в три етапи (періоди): попередній, головний і заключний.

6.   Ввімкнути калориметр в мережу змінного струму, потім ввімкнути тумблером мішалку, а через 1-2 хвилини– секундомір.

7.   Попередній етап: вимірювання температури провести з точністю до 0,5°С через кожні 30 сек. протягом 5 хв.

8.   Головний етап: не виключаючи секундоміра роз бити пробірку з сіллю так, щоб вся сіль висипалась у воду. Якщо температура змінюється дуже швидко, реєструвати її з меншою точністю.

9.   Заключний етап: іще провести вимірювання температури через кожні 30 сек. протягом 5 хв. до встановлення рівномірного ходу температури (теж з точністю до 0,5°С).

10.Дані всіх вимірювань занести в таблицю 2.

11.Для розрахунку точної зміни температури на міліметровому папері побудувати графік, відкладаючи по вісі абсцис час, а по вісі ординат– зміну температури (масштаб на абсцисі- 1хв: 1см, а на ординаті– 1°К: 5см). З’єднані точки дадуть дві нахилені прямі для попереднього та заключного періодів. Їх продовжити вправо та вліво відповідно і через середину головного періоду провести пряму, паралельну до вісі ординат, до перетину її з продовженнями попередніх прямих. Відстань між точками перетину відповідає зміні температури при розчиненні солі.

12.Визначивши з графіка Δt1, розрахувати сталу калориметра (К):

де Qроз- теплота розчинення солі ( -35,62 кДж/моль для KNO3);

m - маса нітрату калію;

М - молярна маса KNO3 (101,1 г/моль );

Δt1- зміна температури при розчиненні солі.

Дослід 2. ............