Хід роботи. При підготовці до лабораторної роботи слід прочитати та ретельно законспектувати загальні положення калориметрії і принципи роботи з калориметричними

При підготовці до лабораторної роботи слід прочитати та ретельно законспектувати загальні положення калориметрії і принципи роботи з калориметричними пристроями (розділи 1.1 – 1.3).

Робота складається з трьох експериментальних та розрахункової частин.

1. Визначення сталої простого калориметра К за розчиненням наважки KCl або сталої електронного калориметра (К чи К^/) проводять експериментально, як викладено в розділах 1.2.5, 1.3.2 та 1.3.3.

2. Визначення теплоти розчинення безводної солі CuSO₄ (DH₁). Теплоти розчинення солей визначаються експериментально, для чого в калориметричну склянку наливають 300 мл дистильованої води, поміщають в отвір кришки ампулу з (3 – 6) г CuSO₄ та проводять визначення ΔТ_експ. за методикою, яка викладена в розділах 1.2.3 та 1.3.1. Заносять експериментальні дані в таблицю 1.1 та будують термохімічну криву (рис. 1.6). Графічно визначають ΔТ_експ (див_. пункт 1.2.4).

3. Визначення теплоти розчинення кристалогідрату CuSO₄·5H₂O (DH₃) проводять ідентично попередньому досліду, за винятком того, що в ампулу вміщують наважку (3 – 6 г) CuSO₄·5H₂O. Графічну обробку екпериментальних даних див. рис. 1.7.

Рис. 1.6. Термохімічна крива розчинення наважки CuSO4 у воді.	Рис. 1.7. Термохімічна крива розчинення наважки CuSO4·5H2O у воді.

Обробка даних калориметричних вимірювань проводиться вище приведеним за рівняннями теплового балансу (1.8):

,

де DH_мол – молярна інтегральна теплота розчинення солі, Дж/моль; m – маса води або солі, г; С=4,103 Дж/г·К (питома теплоємність розчину); DТ – стрибок температури в процесі розчинення наважки солі; М – молярна маса солі, г.; К' – стала калориметра, Дж/К.

Також можна визначати сталу електронного калориметра за допомогою нагрівача. Слід нагадати, що стала калориметра К' являє собою теплоємність всіх частин калориметра, яка не враховує теплоємність досліджуваного розчину. А К враховує кількість теплоти, яку необхідно передати всім частинам калориметра, а також реакційній системі для нагрівання їх на один градус. Порівняйте одержані величини теплот розчинення з табульованими.

Контрольні питання та завдання до лабораторної роботи № 1

1. Суть калориметричного методу. Етапи калориметричних вимірювань.

2. Що таке стала калориметра?

3. Які способи визначення сталої калориметра?

4. Чим відрізняються К і К^/?

5. Що таке тепловий ефект?

6. Що таке інтегральна та диференційна теплоти розчинення?

7. Необхідно знайти тепловий ефект реакції А+В=С за даними теплот утворення і теплот згоряння цих речовин, наведеними з однаковою точністю. Якими даними слід користуватися і чому?

8. Чим термометр Бекмана відрізняється від звичайного термометра?

9. * Запропонуйте експеримент для визначення теплоти гідратоутворення Na₂CO₃·10H₂O.

10. Сформулюйте закон Гесса та слідства з нього. Яким слідством з закону Гесса Ви користуєтесь при виконанні цієї лабораторної роботи?