Теплота растворения солей таблица

Количество тепла, которое выделяется или поглощается при растворении 1 моля вещества в таком количестве растворителя, дальнейшее прибавление которого уже не вызывает изменения теплового эффекта, называется теплотой растворения.

При растворении солей в воде знак и величина теплового эффекта растворения ∆Н определяется двумя величинами: энергией, затрачиваемой на разрушение кристаллической решетки вещества (∆H1) – эндотермический процесс, и энергией, выделяемой при физико-химическом взаимодействии частиц растворяемого вещества с молекулами воды (процесс гидратации) (∆Н2) – экзотермический процесс. Тепловой эффект процесса растворения определяется алгебраической суммой тепловых эффектов этих двух процессов:

Тепловой эффект процесса растворения может быть как положительным, так и отрицательным.

Для практического определения теплот растворения обычно определяют количество тепла, поглощаемого или выделяемого при растворении произвольного количества соли. Затем эту величину пересчитывают на 1 моль, так как количество тепла прямо пропорционально количеству растворенного вещества.

Для термохимических измерений используют прибор, называемый калориметром.

Определение теплоты растворения ведут по изменению температуры раствора, поэтому точность определения зависит от цены деления (точности) используемого термометра. Обычно диапазон измеряемых температур лежит в интервале 2-3°С, а цена деления термометра не более чем 0,05°С.

ХОД РАБОТЫ

Для выполнения работы используйте калориметр, состоящий из теплоизоляционного корпуса, крышки со встроенными электрической мешалкой и термометром, а также отверстием с пробкой.

Получите у преподавателя задание: тип растворяемого вещества.

Откройте пробку на крышке калориметра и залейте в него 200 мл воды, закройте пробку и выдержите 10-15 минут для установления постоянной температуры (tнач). За это время на весах, используя кальку или часовое стекло, получите навеску вашего вещества (1,5 – 2,0 г) предварительно тщательно растертого в ступке. Полученную навеску, по возможности быстро, через отверстие в крышке поместите в калориметр при включенной мешалке. Следите за изменением температуры. После установления теплового равновесия (температура стабилизируется) запишите максимальную температуру раствора (tmaх)и рассчитайте ∆t = tmaxtнач. По полученным данным рассчитайте теплоту растворения соли, используя уравнение:

Читайте также:  Сохранения дед спейс 1

где q – теплота, выделившаяся (или поглотившаяся) в калориметре (кДж); m – навеска соли (г); М – молярная масса растворяемого вещества (г/моль);

Теплота q определяется на основании экспериментальных данных из соотношения:

где mст – масса стакана (г); mр-ра – масса раствора, равная сумме масс воды и соли в стакане (г); Сст– удельная теплоемкость стекла 0,753 Дж/г∙К;

Ср-ра – удельная теплоемкость раствора (воды) 4,184 Дж/г∙К.

Сравнив полученный результат с данными табл.2 , рассчитайте относительную ошибку опыта ( в %).

Теплота гидратации соли и её определение

Физико-химический процесс взаимодействия частиц растворенного вещества с молекулами воды (растворителя) называется гидратацией. В процессе гидратации образуются сложные пространственные структуры, называемые гидратами, и при этом в окружающую среду выделяется энергия в виде тепла.

Тепловой эффект реакции образования 1 моль гидратированной соли из безводной соли называется теплотой гидратации.

При растворении в воде безводной соли, способной образовывать гидраты, последовательно протекают два процесса: гидратация и растворение образовавшегося кристаллогидрата. Например:

Растворение электролитов сопровождается процессом электролитической диссоциации. Теплота гидратации молекулы равна сумме теплот гидратации образовавшихся при этом ионов с учетом теплоты диссоциации. Процесс гидратации-экзотермический.

Приближенно теплота гидратации вещества может быть определена как разность между теплотами растворения безводной соли и ее кристаллогидрата:

где ∆Hгидр – теплота гидратации молекул;

Hбезв – теплота растворения безводной соли;

Hкрист – теплота растворения кристаллогидрата.

Таким образом, для определения теплоты гидратации молекул необходимо предварительно определить теплоту растворения безводной соли и теплоту растворения кристаллогидрата этой соли.

ХОД РАБОТЫ

Теплоту растворения безводного сульфата меди CuS04 и кристаллогидрата CuS04×5H20 необходимо определить, используя лабораторный калориметр и методику проведения работы 1.

Для более точного определения теплоты гидратации необходимо получить навески по 10-15 г кристаллогидрата и безводной соли сульфата меди. Необходимо знать, что безводная соль меди легко поглощает воду из воздуха и переходит в гидратированное состояние, поэтому безводную соль необходимо взвешивать непосредственно перед опытом. По полученным данным необходимо рассчитать теплоты растворения безводной соли и кристаллогидрата, а затем из соотношения (3) определить теплоту гидратации. Рассчитайте относительную ошибку опыта в процентах, используя полученные данные и данные табл.2.

Читайте также:  Тип nat 2 ps4 что такое

Взвешивают 5 г KNO3 и растворяют его в 75 мл воды. Записывают температуру раствора. Фиксируют изменение температуры только за счет проводимого процесса, поэтому опыт делят на три периода (для введения поправки на теплообмен):

а) начальный, продолжающийся не менее 5 мин;

б) главный – время протекания исследуемого процесса;

в) заключительный, сопровождающийся линейным изменением температуры.

Зафиксированную температуру записывают в тетрадь.

Зависимость изменения температуры раствора от времени

Время от начала опыта, мин. температура t, ˚С
0,5

По экспериментальным данным строят зависимость изменения температуры во времени (рис. 2). Все построения выполняют на миллиметровой бумаге.

Рис. 2. Изменение температуры во времени.

Начальный период (участок АВ на рис. 2) служит для установления постоянной скорости теплообмена калориметра с окружающей средой в исходных условиях. Температура системы со временем может снижаться либо расти в зависимости от начальной разности температур воды в калориметрическом сосуде и окружающей среды. После установления равномерного изменения температуры следует провести, как минимум, десять измерений с интервалом 30 с.

После установления постоянной скорости теплообмена в калометрическом сосуде проводят химическую реакцию, в результате которой происходит выделение или поглощение тепла. Этот процесс – главный период (участок ВС на рис. 2 для экзотермической реакции). Продолжительность этого периода зависит от скорости процесса.

По окончании процесса происходит теплообмен калориметрической системы с окружающей средой, и время после установления постоянной скорости теплообмена называется конечным периодом (отрезок CD на рис. 2).

Истинное изменение температуры в ходе калориметрического опыта определяют графически. Для этого строят зависимость температуры от времени как на рис. 2. Точки С и В проектируются на ось ординат. Участок МК делится пополам и через точку L проводится прямая, параллельная оси абсцисс до пересечения с экспериментальной кривой в точке G, через которую проводится прямая, параллельная оси ординат. Отрезки АВ и CD, соответствующие начальному и конечному периодам, экстраполируют до пересечения с этой вертикальной прямой.

Читайте также:  Смартфон xiaomi redmi 5 dns

Отрезок EF показывает изменение температуры опыта с учетом поправки на теплообмен. Полученное с помощью графика изменение температуры ΔТ = EF соответствует изменению температуры при растворении соли или в ходе реакции, которое имело бы место, если бы удалось исключить теплообмен системы с окружающей средой во время процесса растворения или реакции.

Поскольку процесс в калориметре протекает при постоянном давлении, тепловой эффект изучаемого процесса равен изменению энтальпии системы:

n – число молей реагирующего вещества.

Постоянную калориметра вычисляют по формуле:

Ск = , (2)

где ΔΗ – теплота растворения KNO3 в воде, значение которой есть в справочниках, mKNO3 – навеска KNO3, МKNO3 – молярная масса KNO3.

ΔΗ (KNO3)= – 35,65 кДж/моль (-8,52 Ккал/моль)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9634 – | 7524 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Кафедра "Процессы и аппараты химической технологии" МГУИЭ

105066, г. Москва, улица Старая Басманная, дом 21/4

Заведующий кафедрой – доктор технических наук, профессор

Баранов Дмитрий Анатольевич

Телефон: +7-095-267-0767, факс: +7-095-261-6027

E-mail: baranov@msuie.ru

Копирование материалов с сайта кафедры ПАХТ без предварительной договорённости запрещено.

При упоминании этого сайта на своих страницах или в СМИ просьба сообщать авторам .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *