Опыт 2 Определение энтальпии реакции нейтрализации. 17 1 Взвесить калориметрический стакан. 2 Отмерить мерным цилиндром 50-100 мл 1н раствора щелочи. 3 Через воронку налить щелочь в калориметрический стакан и через 5 мин отметить по термометру температуру

24 октября 2025
Химия

Условие:

Опыт 2 Определение энтальпии реакции нейтрализации.
17
1 Взвесить калориметрический стакан.
2 Отмерить мерным цилиндром 50-100 мл 1н раствора щелочи.
3 Через воронку налить щелочь в калориметрический стакан и через 5 мин отметить по термометру
температуру раствора с точностью ±0,1°С.
4 Отмерить мерным цилиндром 50-100 мл I н раствора кислоты и с той же точностью измерить
температуру раствора кислоты.
5 Найти среднюю температуру растворов до реакции ( t1 ).
6 Включить мешалку и через воронку быстро залить отмеренный объем кислоты в калориметрический стакан
со щелочью.
7 Отметить самую высокую температуру, которую покажет термометр после сливания растворов ( t2 ).
Полученные данные занести в протокол:
Кислота
Концентрация кислоты, 1н
Объем кислоты, мл
Щелочь
Концентрация щелочи, 1н
Объем щелочи, мл
Температура, оС
кислоты
щелочи
начальная
конечная
Изменение температуры, оС
8 Рассчитать тепловое значение калориметра с учетом массы обоих сливаемых растворов по формуле:
W = C1m1 + C2 (mк + mщ) ≈ C1m1+C2 (Vк+Vщ), Дж / (г·град)
где С1 и С2 –удельная теплоемкость стекла, из которого изготовлен калориметрический сосуд
(0,7531 Дж/(г·град)) и жидкости в калориметре (приближенно равна теплоемкости
жидкой воды 4,184 Дж/(г·град);
\/к и Vщ - объемы растворов кислоты и щелочи, мл.
9 Рассчитать тепловой эффект нейтрализации одного моля эквивалентов кислоты по формуле
к
нейтр
V
1000
.
 
 = ,
где Vк - объем кислоты , мл;
ΔН - энтальпия процесса нейтрализации равная количеству выделившейся теплоты
ΔН = - ΔQ
ΔQ = Wּ( t2 - t1 )
Сравнить полученный результат с найденной расчетным путем энтальпией реакции Н+
(р) + ОН-
(р) = Н2О(ж). Объяснить причины расхождений экспериментальных и расчетных данных

Решение:

Для определения энтальпии реакции нейтрализации, давайте пройдемся по шагам, описанным в вашем опыте, и выполним необходимые расчеты.

Шаг...

1. : - Концентрация: 1 н - Объем: Vк (мл) - Температура: t1 (°C) 2. : - Концентрация: 1 н - Объем: Vщ (мл) - Температура: t1 (°C) 3. : - Конечная температура: t2 (°C) Изменение температуры (ΔT) можно рассчитать по формуле: \[ \Delta T = t2 - t1 \] Используем формулу: \[ W = C1 \cdot m1 + C2 \cdot (Vк + Vщ) \] где: - \(C1 = 0,7531 \, \text{Дж/(г·град)}\) (удельная теплоемкость стекла) - \(C2 = 4,184 \, \text{Дж/(г·град)}\) (удельная теплоемкость воды) - \(m1\) – масса раствора (можно считать, что 1 мл раствора имеет массу примерно 1 г, поэтому \(m1 \approx Vк + Vщ\)) Теперь рассчитаем ΔQ: \[ \Delta Q = W \cdot \Delta T \] Энтальпия реакции нейтрализации (ΔН) рассчитывается по формуле: \[ \Delta Н = -\frac{\Delta Q}{\frac{Vк}{1000}} \] где \(Vк\) – объем кислоты в литрах. Сравните полученное значение ΔН с известным значением энтальпии реакции нейтрализации: \[ \text{Н}^+ (р) + \text{ОН}^- (р) \rightarrow \text{Н}_2\text{О} (ж) \] Известное значение энтальпии реакции нейтрализации составляет примерно -57,1 кДж/моль. Если ваши экспериментальные данные отличаются от расчетных, это может быть связано с несколькими факторами: 1. : Тепло может теряться в окружающую среду. 2. : Реакция может происходить не в идеальных условиях (например, не полностью смешивание растворов). 3. : Возможны ошибки в измерении температуры или объемов растворов. Таким образом, следуя этим шагам, вы сможете рассчитать энтальпию реакции нейтрализации и проанализировать результаты.