Меню

Энтальпия реакции растворения сульфата меди

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ СУЛЬФАТА МЕДИ

Теплота, которая поглощается или выделяется при растворении одного моля вещества в таком количестве растворителя, чтобы образовался раствор с определенной моляльность m, называется интегральной теплотой растворения. Она зависит от концентрации химического соединения в растворе.

Примерная зависимость интегральной теплоты растворения от моляльности приведена на рисунке. Значение DH – первая интегральная теплота растворения. Она равна тепловому эффекту при растворении 1 моль вещества в бесконечно большом количестве растворителя. DH находят графической экстраполяцией DHm к m=0. Отрезок DHs на рисунке соответствует последней или полной интегральной теплоте растворения. Она равна теплоте растворения моля вещества в таком количестве растворителя, чтобы образовался насыщенный раствор.

Пользуясь интегральными теплотами растворения, можно найти теплоту образования кристаллогидрата из безводной соли и воды, например CuSO4 × 5H2O из CuSO4 и H2O. Рассмотрим процесс образования раствора сульфата меди, осуществляемый двумя путями.

В соответствии с законом Гесса DH2 = DHг + DH1. Определив экспериментально интегральную теплоту растворения кристаллогидрата и такого же количества безводной соли, можно найти теплоту (энтальпию) гидратообразования соли.

Цель работы: Определить интегральную теплоту растворения кристаллогидрата и безводной соли и рассчитать теплоту гидратообразования сульфата меди.

Приборы, посуда и реактивы:

Сосуд Дьюара

· Термометр с ценой деления 0,1°С

· Стакан термостойкий для нагревания воды

· Стакан для настройки термометра Бекмана на требуемую температуру

· Фарфоровая ступка с пестиком

· Сульфат меди (кристаллогидрат)

Опыт № 1.Определение теплоты (энтальпии) растворения кристаллогидрата CuSO4 × 5H2O

1. Медный купоросCuSO4 × 5H2O измельчают в фарфоровой ступке, взвешивают около 6,5 г с точностью до 0,01 г.

2. В калориметр наливают 250 мл дистиллированной воды комнатной температуры.

3. Помещают термометр в калориметр. Производят отсчет температуры через каждые 30 сек. до установления постоянного хода температуры (см. работу 1).

Читайте также:  Этиленгликоль может взаимодействовать с уксусной кислотой гидроксидом меди

4. Вносят навеску CuSO4×5H2O в калориметр, быстро закрывают пробку, тщательно перемешивают и продолжают отсчет температуры до установления ее равномерного хода.

5. Строят график на миллиметровой бумаге, находят Dt по графику и рассчитывают теплоту растворения соли по формуле

,

где К – постоянная калориметра, n — количество растворенной соли, моль.

Опыт № 2. Определение теплоты (энтальпии) растворения безводного сульфата меди CuSO4

1. Около 8 г медного купороса измельчают в фарфоровой чашке. Нагревают, помешивая, пока не образуется белая безводная соль.

2. Полученную безводную соль немедленно пересыпают в бюкс с притертой крышкой.

3. Готовят калориметр к измерению: наливают в него 250 мл дистиллированной воды, устанавливают настроенный термометр Бекмана.

4. После охлаждения соли берут навеску 4,5 г с точностью до 0,01 г.

5. Определяют изменение температуры, сопровождающее растворение безводной соли, как описано в опыте №1.

6. По формуле (1) рассчитывают Q2 теплоту растворения безводной соли.

7. По разности Q1 иQ2рассчитывают теплоту (энтальпию) гидратообразования сульфата меди.

1. Дать определение понятий: «термодинамическая система», «открытая система», «закрытая система», «изолированная система». Привести примеры.

2. Дать определение понятия «процесс»? Дать определение изотермических, адиабатических, изобарических и изохорических процессов.

3. Дать определение понятий: работа, теплота, внутренняя энергия. Каковы общие черты теплоты и работы? Их отличия?

4. Что такое функция состояния? Привести примеры.

5. Содержание и формулировка 1-го начала термодинамики.

6. Первый закон термодинамики для различных процессов. Вывести математические выражения для теплоты в изохорном и изобарном процессах.

7. Что такое энтальпия, её физический смысл.

8. Закон Гесса, следствия из него (на примерах реакций).

9. Термодинамическая и термохимическая системы знаков для тепловых эффектов реакций.

10. Теплота образования, стандартная теплота образования. Расчет теплового эффекта по теплотам образования. Пример.

Читайте также:  Вызывная аудиопанель activision avc 105 медь

11. Теплота сгорания, стандартная теплота сгорания. Расчет теплового эффекта по теплотам сгорания. Пример.

12. Физический смысл постоянной калориметра.

13. Рассмотреть термохимическую схему расчета теплоты гидратации медного купороса на основе закона Гесса.

14. Теплота растворения. Почему процессы растворения веществ могут протекать не только с экзотермическим, но и с эндотермическим эффектом.

15. Дать определение следующим понятия: теплота нейтрализации, теплота электролитической диссоциации.

16. Сформулируйте закон постоянства теплот нейтрализации и объясните его.

17. Стандартная теплота образования СО (г) равна -111 кДж/моль. При сгорании 1 моль СО выделяется 283 кДж теплоты. Не прибегая к другим справочным данным, вычислите стандартную энтальпию образования углекислого газа.

18. Вычислить теплоту образования оксида мышьяка (III), если при образовании 39,6 г оксида мышьяка (III) выделилось 131,0 кДж тепла.

19. Рассчитать тепловой эффект реакции образования кристаллогидрата

если известны интегральные теплоты растворения MgSO4 и MgSO4∙7H2O . Чем объяснить, что растворение одних веществ сопровождается выделением теплоты, а других – поглощением?

20. Тепловой эффект реакции С (тв.) + 1 /2О2 (г) = СО (г), протекающей при постоянном объеме и температуре 20°С, равен -108,9 кДж/моль. Определить тепловой эффект данной реакции при постоянном давлении при той же температуре.

21. При полном сгорании этилена С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О(ж) выделилось 6226 кДж. Рассчитайте объем вступившего в реакцию кислорода (н.у.).

22. Исходя из термохимических уравнений

рассчитайте значение стандартной энтальпии реакции образования Н2О (ж):

23. Определите тепловой эффект химической реакции НNО2 (г) + 1 /2О2 (г) = HNO3 (г) по следующим данным и запишите термохимическое уравнение:

24. Для химической реакции СН3ОН (ж) + Н2 (г) → СН4 (г) + Н2О (г) рассчитайте тепловой эффект реакции, используя данные теплот сгорания веществ, и запишите термохимическое и термодинамическое уравнения.

25. Вычислить, какое количество теплоты выделится при нейтрализации 10 кг 15%-го раствора гидроксида натрия раствором азотной кислоты при стандартных условиях.

Читайте также:  Почем медь в миассе

26. Для ниже записанных реакций вычислите тепловые эффекты и запишите термохимические уравнения:

Источник

Определение энтальпии гидратации безводного cульфата меди (II)

Кафедра общей химии

По лабораторной работе № 4

«Тепловые эффекты при растворении»

Студент: _________________________

Группа:___________________________

Дата выполнения:__________________

Преподаватель:____________________

Определение энтальпии гидратации безводного cульфата меди (II)

· Определить значение энтальпии растворения безводного сульфата меди (II).

· Рассчитать значение энтальпии его гидратации.

· Составить термохимическое уравнение гидратации безводного сульфата меди (II).

Процесс растворения безводного сульфата меди (II),

можно представить как двухстадийный: гидратация безводного сульфата меди (II)

и растворение кристаллогидрата меди (II)

CuSO4 ·5H2O(к) = CuSO4(р) + 5H2O(ж), ΔН2.

,

откуда энтальпия гидратации безводного сульфата меди (II)

где ΔН рассчитывают по результатам эксперимента;

Источник

Опыт. Определение энтальпии гидратации безводного

По лабораторной работе № 3

«Термохимические измерения»

Студент:

Группа:

Дата выполнения:

Преподаватель:

cульфата меди (II)

Процесс растворения безводного сульфата меди (II),

CuSO4(к.) = CuSO4(р.), ,

может быть представлен в виде совокупности двух стадий — процесса гидратации безводного сульфата меди (II) —

CuSO4(к.) + 5H2O(ж.) = CuSO4 · 5H2O(к.), ,

и растворения кристаллогидрата меди (II) —

CuSO4 ·5H2O(к.) = CuSO4(р.) + 5H2O(ж.), .

CuSO4(к.) CuSO4(р.)

,

откуда энтальпия гидратации безводного сульфата меди (II)

. (*)

В данном опыте значение энтальпии растворения безводного сульфата меди (II) рассчитывают по результатам эксперимента, а значение энтальпии гидратации безводного сульфата меди (II) определяют по формуле (*), учитывая известное зна-

чение энтальпии растворения кристаллогидрата меди (II) кДж/моль.

Опыт проводят в упрощенном калориметре (стакан в стакане).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Adblock
detector