Завдання на виконання роботи

1. Визначити сталу калориметра за азотнокислим калієм.

2. Визначити інтегральну теплоту розчинення невідомої солі.

Прилади, лабораторний посуд та реактиви

Рис. 1.1. Калориметр

Калориметрична установка, терези, дистильована вода, сіль, термометр. Калориметр (рис. 1.1) складається з кожуха та склянки, яку розміщують в кожух. Для зменшення теплообміну з навколишнім середовищем калориметр закривають кришкою, у яку вставляють мішалку, термометр і пробірку з сіллю.

Лабораторна робота № 1.1

ВИЗНАЧЕННЯ сталої КАЛОРИМЕТРА

Порядок виконання роботи

1. В склянку заливають 200 г дистильованої води.

2. Розраховують кількість KNO₃, що припадає на 200 г води, для одержання розчину концентрацією 0,2  0,3 Μ.

3. Для визначення маси наважки зважують порожню пробірку, а потім пробірку разом із сіллю з точністю до 0,01 г.

4. Збирають калориметричну установку як показано на рис.1.1.

5. Проводять вимірювання зміни температури у калориметричній системі, яка відбувається внаслідок розчинення солі. При безперервному перемішуванні розчину фіксують зміну температури з точністю до 0,1 °С через кожні 30 с і заносять у робочий зошит. Для визначення точної зміни температури під час досліду процес розчинення умовно поділяють на три періоди :

а) Попередній, який триває до 5 хв.

б) Головний – процес розчинення солі.

в) Заключний – до 5 хвилин.

Рис. 1.2. Графічне визначення температурного перепаду в калориметрі

У попередньому періоді визначають інтенсивність теплообміну калориметра з навколишнім середовищем. Для цього при безперервному перемішуванні води вимірюють її температуру через кожні 30 с. Після встановлення сталої температури, тобто зміна температури через кожні 30 с буде майже однакова (через 5 хв вимірювань), у склянку з водою вносять сіль.

В головному періоді не припиняють перемішування розчину до повного розчинення солі, фіксуючи зміну температури кожні 30 с.

Заключний період прийнято вважати з моменту досягнення рівноваги розчинення солі, тобто з моменту припинення зниження температури (тривалість не менше 5 хв).

6. Зміну температури в системі, яка відбувається внаслідок розчинення солі визначають графічно. Для цього на міліметровому папері, будують графік, де на вісі абсцис відкладають час, а на вісі ординат – температуру. На рис. 1.2 показано одну з можливих діаграм, де FА – попередній період, AD – головний і DС – заключний. Для визначення зміни температури ΔΤ продовжують (пунктиром) лінію попереднього періоду вправо (ділянка АВ), а лінію заключного періоду вліво (ділянка ОD). Через середину головного періоду (точка К) проводять пряму, паралельну вісі ординат, до перетину з пунктирними лініями. Відстань ОВ дорівнює зміні температури Τ при розчиненні солі з урахуванням теплообміну між калориметром і навколишнім середовищем.

7. Після розчинення солі за зміною температури розчину в калориметрі визначають кількість теплоти, наданої системі (калориметричний тепловий ефект).