A neutralizációs reakció termikus hatásának meghatározása - stadopedia
Elméleti alap. Az űrből elválasztott testek összességét rendszernek nevezik. Ha tömegben és hőcserélésben lehetséges, akkor egy ilyen rendszert termodinamikusnak neveznek. A kémiai rendszer, amelyben a reakció folytatódik, a termodinamikai rendszer speciális esete.
A rendszer állapotát az összes tulajdonsága határozza meg, és termodinamikai paraméterek jellemzik, beleértve a hőmérsékletet, a nyomást és a térfogatot. Az állam egyik fő funkciója az összes energia, E. Ez a három komponens összege: a mozgó rendszer kinetikus energiája (K), a külső erőterek (II) hatása és a rendszer belső energia (U) hatása a rendszerben. A termodinamikai leírásban feltételezzük, hogy a rendszer viszonylagos nyugalomban van (K = 0), és a külső mezők hatása elhanyagolható (n = 0). Ebben az esetben a rendszer teljes energiáját a belső rendszer tartalma határozza meg (E = U). Az energia megőrzésének törvényével összhangban, amely a termodinamika első törvényét fejezi ki. a belső energia teljes ellátás állandó marad, ha nincs termikus csere a környezetben.
A rendszerre jelentett hőt a belső energia növelésén és a külső erőkkel szemben végzett munkákra fordítják (a rendszer kibővítésére vagy szerződéskötésére irányuló munka). A kémiai reakciók leggyakrabban állandó nyomás alatt (izobár körülmények között), P = Const. A bővítés (tömörítés) munkája ebben az esetben az alábbi formában írható: A = PDV. A rendszer emelkedését vagy elvesztését az izobár körülmények között a "rendszer entalpiájának megváltozása" -nak nevezzük:
DH = H (végtermékek) - H (kezdeti termékek) = DU + PDV.
Abban az esetben, ha az összes végtermék és kezdeti reagens standard körülmények között (P = 760 mm Hg vagy 101,3 kPa, T = 298,15 K vagy 25 ° C, az oldott anyagok koncentrációja C = 1 mol / l) , az entalpia változását a DH 0 szimbólum jelöli, és a folyamat standard entalpiaként nevezik.
A kémiai reakciókat a hő felszabadulása vagy felszívódása kísérte. Azok a reakciók, amelyekben a hő felszabadul, exotermnek nevezik. és a hőelnyeléssel járó reakciók endotermikusak. A kémiai reakcióegyenletet, beleértve a termikus hatás nagyságát (entalpiát), termokémiai egyenletnek nevezzük. Ebben az esetben a felszabadított hőt "+" jelzéssel és a felszívott hőt "-" jelzéssel rögzítik. A rendszer hő általi felszabadulása azt jelenti, hogy a végtermékek energiája kisebb, mint a kiindulási anyagok energiája, azaz
DH = H (végtermékek) - H (kezdeti termékek) <0
A rendszer hő általi felszívódása azt jelenti, hogy a végtermékek energiája nagyobb, mint a kiindulási anyagok energiája:
DH = H (végtermékek) - H (kezdeti termékek)> 0
Exoterm reakciókörülmények: Q> 0; DH <0 .
Endoterm reakciókörülmények: Q <0; DН> 0.
A vegyület képződésének hője a kibocsátott vagy abszorbeált hő mennyisége, ha 1 mól vegyület keletkezik egyszerű anyagokból.
A reakció hője kiszámítása az abban részt vevő anyagok képződésének hőjére Hess törvény alapján történik. a kémiai reakció termikus hatása csak a kiindulási és a befogadott anyagok állapotától függ, és nem függ attól a fázisoktól, amelyeken keresztül a reakció folytatódik. A folyamat hőhatása megegyezik a folyamat egyes szakaszainak hőhatásainak összegével.
A Hess-törvényből következik, hogy a reakció hõje megegyezik a végtermékek és a kiindulási anyagok képzõdésének szokásos fûtései közötti különbséggel, figyelembe véve a sztöchiometrikus együtthatókat. Az egyszerű anyagok képződésének fűtéseinek feltételezése nulla.
A munka célja. A semlegesítési reakció termikus hatásának kísérleti meghatározása.
A kémiai reakciók termikus hatásainak meghatározására szolgáló kísérleteket speciális eszközökben, kaloriméterként végzik. A legegyszerűbb kaloriméter két egymásba illesztett üvegből áll, és hőszigetelő béléssel rendelkezik, hogy csökkentse a hőcserét a külső környezetben. A tetején a műszer három lyukú fedéllel záródik a kémiai tölcsérhez, keverőhöz és hőmérőhöz.
1. Mérje meg a kalorimetrikus főzőpoharat a technokémiai léptékben. Keverje össze az üveg (m1) a noteszgépbe.
2. Mérje meg a palackot 75 ml 1 mólos kénsavoldattal, és öntsön egy kaloriméteres főzőpohárba. Mérje meg a savas oldat (tk) hőmérsékletét egy hőmérővel.
3. Mérje meg a palackot 75 ml 1 mol / l koncentrációjú nátrium-hidroxid-oldattal és öntsön egy üvegedénybe. Mérje meg a hőmérővel az alkáli oldat hőmérsékletét (tf).
4. Szerelje össze a kalorimetriás készüléket az ábrán látható módon, és gyorsan töményítse a repedés oldatát a kénsavoldatba, és folyamatosan keverje át a tölcséren keresztül.
5. A hőmérőn jelezze a legmagasabb hőmérsékleti értéket a reakcióedényben (t2).
1. A laboratóriumi munka neve.
2. Rövid leírás, a munka célja.
3. A semlegesítési reakció egyenlete.
4. Kísérleti adatok:
a) a kaloriméter üveg tömege m1 =.
d) legnagyobb végső hőmérséklet t2 =.
a) az oldat kezdeti hőmérséklete a kaloriméterben (t1)