Визначення кількості теплоти нейтралізації лугу сильною кислотою

Досліди, пов’язані з експериментальним визначенням теплових ефектів хімічних процесів, проводять за допомогою калориметра, що складається з двох склянок (100 і 250 мл), вставлених одна в одну. Калориметр накривають кришкою з отворами для мішалки й термометра.

Зважте внутрішню склянку калориметра. Налийте в неї мірною колбою 50 мл 1М розчину хлоридної кислоти. Помістіть склянку з кислотою в зовнішню склянку калориметра й виміряйте температуру кислоти з точністю до 0,05°С. У склянку місткістю 100 мл відміряйте 50 мл 1М розчину натрій гідроксиду і також визначте його температуру. Перемістіть розчин за допомогою лійки в калориметр, перемішуючи при цьому його вміст. Прослідкуйте, якою буде максимальна температура, на термометрі після злиття розчинів.

Дані досліду запишіть у журнал у такій формі:

Хлоридна кислота		Натрій гідроксид		Температура
Концентрація, моль/л	Об’єм, мл	Концентрація, моль/л	Об’єм, мл	Початкова	Кінцева

Обчисліть, яка кількість теплоти виділилася внаслідок реакції, за формулою:

Q = (m_рC_р + m_скC_ск)×Dt; Dt = t_кінц. – t_поч.,

де t_поч. і t_кінц. – початкова й кінцева температури в калориметричній склянці; m_ск і m_р – маси склянки й рідини в ній відповідно;

С_ск і С_р – питомі теплоємності скла й рідини відповідно.

У розрахунках припускається, що густина розчину дорівнює 1 г/см³; його питома теплоємність дорівнює теплоємності води, тобто 4,184 Дж/г×К; питома теплоємність скла – 0,753 Дж/г×К.

Обчисліть теплоту нейтралізації з розрахунком на 1 моль кислоти. Визначте відносну похибку досліду, якщо відомо, що під час нейтралізації 1 моля сильної одноосновної кислоти лугом виділяється 57,36 кДж тепла.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4

Дослідження впливу концентрацій реагуючих речовин на швидкість реакції натрій тіосульфату й сульфатної кислоти

Унаслідок взаємодії сульфатної кислоти з натрій тіосульфатом виділяється сірка у вигляді муті. Напишіть рівняння реакцій, що відбуваються. Час від початку реакції до появи перших слідів муті залежить від концентрацій реагуючих речовин.

Три бюретки заповніть по черзі: першу – водою, другу – розчином натрій тіосульфату, третю – розчином сульфатної кислоти. У чотири пронумеровані пробірки налийте вказані в таблиці кількості розчину тіосульфату й води. В інші чотири пробірки відміряйте бюреткою по 4 мл розчину сульфатної кислоти.

Налийте в першу пробірку відміряну кількість сульфатної кислоти, швидко перемішайте й визначте за секундоміром час від моменту злиття розчинів до появи муті в пробірці. Швидкість реакції визначте як величину, обернено пропорційну знайденому часові. Дані досліду запишіть у таблицю:

Номер пробірки	Об’єм, мл		Концентрація (відносна)	Час (с)	Швидкість реакції
	Розчину Na2S2O3	Води
1	6	0	1
2	4	2	2/3
3	3	3	1/2
4	2	4	1/3

Аналогічно проведіть досліди з іншими пробірками. Залежність між зміною концентрації розчину й швидкістю реакції зобразьте графічно. На осі абсцис відкладіть величину концентрації розчину, на осі ординат – величину швидкості реакції. Визначте, яка лінія відповідає знайденій залежності.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5