Дніпропетровськ УДХТУ 2008

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД “УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З РОЗДІЛів "ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА" ТА "Фазові рівноваги" КУРСУ "ФІЗИЧНА ХІМІЯ" ДЛЯ СТУДЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ за кредитно-модульною системою

Дніпропетровськ УДХТУ 2008

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

“УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМУ З РОЗДІЛів "ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА" ТА "Фазові рівноваги" КУРСУ "ФІЗИЧНА ХІМІЯ" ДЛЯ СТУДЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ за кредитно-модульною системою

Затверджено на засіданні кафедри

Фізичної хімії.

Протокол № 4 від 3.12.07

Дніпропетровськ УДХТУ 2008

Методичні вказівки до лабораторного практикуму з розділів "Хімічна термодинаміка" та "Фазові рівноваги" курсу "Фізична хімія" для студентів технологічних спеціальностей за кредитно-модульною системою /Укл.: О.А. Бєляновська, І.Л. Плаксієнко, Д.А. Головко, Д.В. Гіренко – Дніпропетровськ: УДХТУ, 2008. – 43 с.

Укладачі: О.А. Бєляновська, к.т.н.

І.Л. Плаксієнко, к.х.н.

Д.А. Головко, к.х.н.

Д.В. Гіренко, к.х.н.

Відповідальний за випуск Ф.Й. Данилов, доктор хім. наук

Навчальне видання

Методичні вказівки

до лабораторного практикуму

з розділів "Хімічна термодинаміка" та "Фазові рівноваги"

курсу "Фізична хімія"

для студентів технологічних спеціальностей

за кредитно-модульною системою

Укладачі: Бєляновська Олена Анатоліївна

Плаксієнко Ірина Леонідівна

Головко Дмитро Аркадійович

Гіренко Дмитро Вадимович

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор Л.Я. Гоцуцова

Підписано до друку 13.11.03. Формат 60х84 1/16. Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк. акр. 2,0. Облік.-вид. акр. 2,0. Тираж 50 прим. Зам. № 182. Свідоцтво ДК №303 від 27.12.2000. _____________________________________

УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ-5, просп. Гагаріна, 8. _________________

Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

Зміст

ВСТУП.................................................................................................................... 4

1. ТЕРМОХІМІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ.................................................................. 5

1.1. Загальні положення калориметрії................................................................... 5

1.2. Робота з найпростішим калориметричним приладом................................... 6

1.3. Робота з електронним калориметром........................................................... 11

Лабораторна робота № 1. Визначення інтегральної теплоти розчинення та теплоти гідратоутворення солі.......................................................................................... 13

Лабораторна робота № 2. Визначення теплового ефекту реакції нейтралізації сильних та слабких кислот................................................................................... 15

2. Хімічна рівновага. Рівноважні процеси...................................... 18

Лабораторна робота № 3. Визначення константи рівноваги реакції взаємодії залізо(III) хлориду з калій йодидом.................................................................... 18

Лабораторна робота № 4. Визначення теплоти дисоціації слабкого електроліта 21

3. Фазові рівноваги...................................................................................... 26

Лабораторна робота № 5. Визначення теплоти пароутворення рідини............ 26

Лабораторна робота № 6. Кріоскопія................................................................. 30

Лабораторна робота № 7. Вивчення взаємної розчинності в двокомпонентній системі............................................................................................................................... 33

Лабораторна робота № 8. Термічний аналіз...................................................... 34

Питання до теми «Термодинаміка»................................................... 37

Питання до теми «Хімічна рівновага. Рівноважні процеси» 38

Питання до теми «Фазові рівноваги»............................................... 38

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ................................................. 39

Додаток 1. Приклад оформлення лабораторної роботи.................................... 40

ВСТУП

Предмет навчальної дисципліни “Фізична хімія” полягає у встановленні взаємозв’язку хімічних і фізичних явищ в різних системах. Сучасна фізична хімія є фундаментом хімічної технології, яка дає кількісний апарат для моделювання і розрахунків хімічних процесів будь-якого профілю з метою вдосконалювати технологічних схем, впровадження нових технологій, конструкційних матеріалів та реагентів. Основною задачею фізичної хімії є теоретичний вибір оптимальних параметрів для проведення технологічних процесів. Вивчення фізичної хімії є однією з важливих складових теоретичної і практичної підготовки сучасного інженера-хіміка.

Освоєння фізичної хімії на рівні самостійного застосування вимагає від студента не тільки якісної теоретичної підготовки, але й кропіткої експериментальної роботи. В ході виконання лабораторного практикуму з хімічної термодинаміки студент знайомиться з основними експериментальними методами визначення термодинамічних величин, дослідження рівноваги хімічних процесів, навчається користуватись необхідним для цього обладнанням.

В результаті вивчення теоретичних основ хімічної термодинаміки та проведення лабораторного практикуму з хімічної термодинаміки студент повинен

ВМІТИ:

1. Використовуючи довідкові дані про теплоти утворення або теплоти згоряння речовин, які беруть участь у хімічному або фізичному процесі, а також теоретичні положення першого закону термодинаміки, розраховувати теплові ефекти при стандартних умовах та за будь-яких температур.

2. Використовуючи довідкові дані і теоретичні положення другого закону термодинаміки, розраховувати зміну ентропії для хімічних процесів, а також абсолютну ентропію речовин за будь-яких температур.

3. Опанувати основні експериментальні методи визначення термодинамічних величин (теплоємності, теплові ефекти, теплоти розчинення, плавлення, випаровування, зміну ентальпії в залежності від Т) та необхідне для цього обладнання.

4. Використовуючи теоретичні положення хімічної термодинаміки в умовах лабораторії або виробництва, навчитись розраховувати можливість перебігу процесу, прогнозувати вплив температури, тиску, присутності інертних газів на вихід продукту, обгрунтовувати вибір параметрів процесу з точки зору виходу продукту та його чистоти.

5. Визначати концентрації (активності) компонентів при рівновазі з метою обчислення констант рівноваги та термодинамічних параметрів.