Протокол лабораторной работы

По каждому опыту записать используемые при проведении эксперимента реактивы и результаты проведения реакций: образование осадка, выделение газа, изменение цвета раствора и т.д.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Уравнения реакций в молекулярной и ионной форме, результаты проведения реакций, ответы на вопросы.

Лабораторная работа № 11. Определение энтальпии реакции нейтрализации

Цель работы: ознакомиться с принципами и практическими приемами определения теплового эффекта реакции нейтрализации. Измерение теплового эффекта реакции основано на первом начале термодинамики. Для определения теплового эффекта реакции необходимо знать теплоемкость системыС_calи вызванное реакцией изменение температурыТ.

Общие сведения

Реакция нейтрализации представляет взаимодействие оснований с кислотами, например, NaOH+HCl=NaCl+H₂O. В ионной форме должна быть выражена уравнениемH⁺+OH⁻=H₂O. Образование из ионов Н⁺иOH⁻молекул воды сопровождается выделением значительного количества тепла.

Сильные кислоты и сильные основания в достаточно разбавленных растворах диссоциированы полностью, поэтому общий тепловой эффект реакции нейтрализации для них обусловлен образованием молекул воды из ионов и теплота процесса должна быть близка к стандартной теплоте нейтрализации, вычисленной по закону Гесса.

Слабые кислоты и основания в растворе представлены преимущественно молекулами. Значение теплоты нейтрализации может существенно отличаться от стандартного значения. В этом случае процесс можно разделить на стадии: диссоциация слабого электролита, гидратация ионов и собственно нейтрализация. Тепловой эффект реакции является суммой перечисленных процессов и к теплоте нейтрализации сильного электролитаследует добавить эндотермический эффект диссоциации слабого электролитаи экзотермический эффект гидратации катиона и аниона:

.

Контрольные вопросы

1. На каком законе термодинамики основано измерение теплового эффекта реакции?

2. Какие величины надо знать или экспериментально определить для установления теплового эффекта реакции?

3. Какие составляющие входят в величину теплового эффекта реакции нейтрализации слабого электролита?

4. Что представляет собой реакция нейтрализации?

5. В каком случае величина теплового эффекта реакции взаимодействия кислоты и щелочи близка к справочному значению?

6. Почему тепловой эффект взаимодействия слабой кислоты и щелочи будет отличаться от справочного значения?

7. Какие стадии можно выделить при реакции слабой кислоты со щелочью?

8. Какие стадии реакции слабой кислоты со щелочью являются экзотермическими процессами?

9. Из каких составляющих складывается тепловой эффект реакции слабой кислоты со щелочью?

Оборудование и реактивы

Весы лабораторные. Стеклянный химический стакан объемом 100–150 мл. Стеклянный химический стакан объемом 300–400 мл. Стеклянный химический стакан объемом 50 мл. Корковая пробка. Стеклянная палочка. Термометр с ценой деления 0,1°С. Мерный цилиндр объемом 50 мл. Раствор сильной кислоты (0,5 н.). Раствор щелочи (0,5 н.).

Выполнение работы

1. Собрать упрощенный калориметр из двух вложенных друг в друга стаканов: внутренний стакан (емкостью 100-150 мл) поставить на пористую пробку на дне наружного (емкостью 300-400 мл). Поместить во внутренний стакан стеклянную палочку и термометр с ценой деления 0,1°С.

2. Во внутренний стакан калориметра налить мерным цилиндром 25 мл раствора исследуемой кислоты V_Kконцентрацией 0,5 М.

3. Поставить внутренний стакан в калориметр.

4. Поместить в раствор кислоты термометр с ценой деления 0,1°С.

5. Измерить температуру кислоты с точностью до 0,1 °С.

6. Мерным цилиндром отмерить 25 мл щелочи.

7. Вылить щелочь в кислоту и осторожно, но быстро перемешать раствор.

8. Измерить температуру полученного раствора с точностью до 0,1 °С.