Лабораторная работа №4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ РАСТВОРЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
Цель работы: экспериментальное определение теплоты растворения гидроксида натрия и ацетата натрия калориметрическим методом
ПРИНЦИП МЕТОДА
Совокупность тел, выделенная из пространства, называется системой. Если в ней возможен массо- и теплообмен, то такая система называется термодинамической. Химическая система, в которой возможно протекание реакции, представляет собой частный случай термодинамической системы.
Состояние системы определяется совокупностью ее свойств и характеризуется термодинамическими параметрами, к числу которых относятся температура, давление, объем. Одной их основных фундаментальных функций состояния является полная энергия, Е, представляющая собой сумму трех составляющих: кинетической энергии движущейся системы (К), потенциальной энергии, обусловленной воздействием на систему внешних силовых полей (П) и внутренней энергии системы (U). При термодинамическом описании предполагают, что система находится в относительном покое (К=0) и воздействие внешних полей пренебрежимо мало (П=0). В этом случае полная энергия системы определяется запасом ее внутренней системы (Е=U). В соответствии с законом сохранения энергии, выражающим первое начало термодинамики, общий запас внутренней энергии остается постоянным, если отсутствует тепловой обмен с окружающей средой.
|
|
|
Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением теплоты. Реакции, в которых теплота(Q)выделяется, называются экзотермическими, а реакции, сопровождающиеся поглощением тепла Q, - эндотермическими. Уравнение химической реакции, включающее величину теплового эффекта (энтальпии), называется термохимическим уравнением. При этом выделяемая теплота записывается со знаком “ + ”, а поглощаемая - со знаком “ - ”. Выделение теплоты системой означает, что энергия конечных продуктов меньше, чем энергия исходных веществ, т.е.
DН = H(конечных продуктов) - H(начальных продуктов) < 0
Поглощение теплоты системой означает, что энергия конечных продуктов больше, чем энергия исходных веществ:
DН = H(конечных продуктов) - H(начальных продуктов) > 0
Условия экзотермической реакции: Q > 0; DН < 0.
Условия эндотермической реакции: Q < 0; DН > 0.
Например, 2H2 (г) + O2 (г) = 2Н2О (ж) + 571,6 кДж или 2H2 (г) + O2 (г) = 2Н2О (ж); D Q = - 571,6/2 = 259,8 кДж
Теплотой образования соединения называется количество выделяемой или поглощаемой теплоты при образовании 1 моля соединения из простых веществ.
Вычисление теплоты реакции по теплотам образования участвующих в ней веществ проводится на основании закона Гесса: тепловой эффект химической реакции зависит только от состояния исходных и полученных веществ и не зависит от того, через какие стадии проходит реакция. Тепловой эффект процесса равен сумме тепловых эффектов отдельных стадий процесса.
|
|
|
Из закона Гесса следует, что теплота реакции равна разности между суммами стандартных теплот образования конечных продуктов и исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. Теплоты образования простых веществ принимаются равными нулю.
6. ХОД РАБОТЫ
Опыты по определению тепловых эффектов химических реакций проводятся в специальных приборах, называемых калориметрами. Простейший калориметр состоит из двух стаканов, вставленных один в другой и имеющих теплоизоляционную прокладку для уменьшения теплообмена со внешней средой. Сверху прибор закрывается крышкой с тремя отверстиями для химической воронки, мешалки и термометра.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 14; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!