Проведение калориметрического опыта с таблеткой бензойной кислоты
1. С помощью пресса для изготовления брикетов образцовых веществ и твёрдого топлива мы приготовили таблетку бензойной кислоты, массой mбенз=0,059г.
2. Через отверстие в полученной таблетке вставили запальную проволоку.
3. Поместили таблетку в тигель бомбы. Концы проволоки прикрепили к электродам.
4. На дно бомбы налили 1 г. воды, чтобы кислород в бомбе стал насыщен водяным паром.
5. Крышку бомбы 3 завинтили сначала рукой, а затем специальным ключом.
6. Вентили бомбы открыли и соединили с кислородной магистралью при помощи накидной гайки через вентиль 1.
7. Продули бомбу кислородом, т.е. наполнили бомбу кислородом до 3 атм, затем выпустили кислород в атмосферу. Данную последовательность действий повторили 2 раза.
8. Закрыли вентиль 2. Медленно наполнили бомбу кислородом до давления 3-4 атм (P=3,55 атм).
9. Закрыли вентили бомбы и вентили баллона.
10. Отсоединили бомбу от баллона. Накрутили фишки на вентили баллона. Присоединили к цепи в калориметре.
11. Бомбу поставили в калориметрический сосуд. Калориметр закрыли.
12. Закрыли оболочку калориметра второй крышкой, включили мешалки.
13. Перед проведением калориметрического опыта воду в калориметрическом сосуде нагрели до 20 °С и выдержали прибор в течение 15–20 мин для установления стабильного теплообмена калориметра с оболочкой. Для пересчёта показаний вольтметра в температуру используем следующее соотношение 4.000 = 1 0C
|
|
|
14. Начали опыт. Отсчёты по вольтметру или термометру проводите через каждые 30 с по третьему сигналу зуммера.
15. Начальный период опыта. В начальном периоде провели одиннадцать отсчётов по вольтметру через 30 с по третьему сигналу зуммера. На одиннадцатом отсчёте подожгли вещество.
16. В главном периоде опыта провели 20 отсчётов температуры. Первым отсчётом главного периода является одиннадцатый отсчёт начального периода.
17. Конечный период опыта составляет 15 отсчётов. По окончании опыта измерительные приборы и мешалки калориметра отключили, калориметрическую бомбу извлекли из калориметра. Из бомбы медленно выпустили газ. После вскрытия бомбы убедились в полном сгорании вещества.
18. Данные занесли в таблицу 1. Учитываем: Δmпроволки=0,005 г.
Таблица 1(бензойная кислота)
| Начальный период | Главный период | Конечный период | ||||||
| -5,588 | -5,469 | -4,809 | ||||||
| -5,580 | -5,466 | -4,789 | ||||||
| -5,570 | -5,433 | -4,769 | ||||||
| -5,553 | -5,375 | -4,750 | ||||||
| -5,536 | -5,314 | -4,731 | ||||||
| -5,528 | -5,258 | -4,717 | ||||||
| -5,522 | -5,214 | -4,697 | ||||||
| -5,515 | -5,175 | -4,677 | ||||||
| -5,499 | -5,132 | -4,658 | ||||||
| -5,483 | -5,096 | -4,638 | ||||||
| -5,470 | -5,070 | -4,615 | ||||||
| -5,035 | -4,598 | |||||||
| -5,006 | -4,585 | |||||||
| -4,976 | -4,568 | |||||||
| -4,947 | -4,550 | |||||||
| -4,916 | ||||||||
| -4,895 | ||||||||
| -4,865 | ||||||||
| -4,841 | ||||||||
| -4,824 |
|
|
|
19. По графику нашли изменение температуры Δt=0,085 °C.
- По термодинамическим данным, рассчитали теплоту сгорания бензойной кислоты при постоянном объеме. Нашли постоянную калориметра.
Теплота сгорания:
Если реакция от начала до конца проводится при постоянном объеме V системы, то механическая работа не совершается, и согласно первому закону термодинамики теплота Q процесса совпадает с изменением внутренней энергии U:
dU = δQ – pdV
dV = 0, => ΔU(T) = QV,
C7H6O2(бензойная кислота)
2 C7H6O2 + 15 O2 = 14 CO2 + 6 H2O
Qр=14*(-94,052)+6*(-68,317-10,5)-2*(-91,71)=-1606,21 ккал=-6746082 Дж
n=m/2M=0,059/2*122=0,0002418 моль
Qб=Qp*n=6746082*0,0002418=1631.224
Qпр=Qуд*Δmпр=2510000*0,000005кг=12,55 Дж
Q=Qб+Qпр=1631.224+12,55=1643,774 Дж
Постоянная калориметра:
Q=CΔt
C=Q/Δt,
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 29; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!