Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Методика эксперимента

Читайте также:
  1. III. Экспериментальная часть
  2. Анализ результатов экспериментального исследования
  3. Анализ результатов экспериментальной работы по формированию общих компетенций у будущих экологов
  4. Аппаратура и методика
  5. Беседа о школе (модифицированная методика Т.А. Нежновой, А.Л. Венгера, Д.Б. Эльконина)
  6. Билет 6. Цель и гипотеза эксперимента. Виды гипотез.
  7. Бюджетирование в системе управленческого учета. Генеральный бюджет, цели и методика его разработки.

Опыт выполните с использованием калориметра, состоящего из двух стаканов разного объема, пенопластового изолятора и крышки с прорезью для термометра.

 

Во внутренний стакан налейте 180 мл дистиллированной воды (10 моль Н2О) и поместите якорек магнитной мешалки. Стаканы закройте крышкой и поставьте на магнитную мешалку. Через отверстие в крышке введите в воду термометр, закрепив его на штативе. Взвесьте нужное количество соли. Навеску соли рассчитайте для соотношения соль: вода 1:400. Это соответствует условию 0,025 моль безводной соли или 0,0253 моль кристаллогидрата на 10 моль воды.

Включите мешалку и подберите режим спокойного вращения якоря мешалки. Запишите показания температуры, выполняя измерения с минутным интервалом. По достижении устойчивых во времени показаний термометра поднимите крышку, быстро всыпьте соль в воду и записывайте показания термометра с прежним интервалом после растворения большей части соли. Отсчеты выполняйте до полного растворения соли и установления постоянного значения температуры.

Внимание! В процессе измерений не прерывайте перемешивание жидкости, температуру измеряйте с минутным интервалом между соседними отсчетами до тех пор, пока не растворится вся соль и не будет достигнут «равномерный ход температуры» [1], при котором она за равные промежутки времени будет меняться на одну и ту же величину.

Обработка экспериментальных данных

Измеренные значения температуры записывайте в таблицу, составленную по приведенной ниже форме.

Форма таблицы для записи экспериментальных данных

  Соль Показания термометра
вода раствор
               
KCl                
CuSO4´ 5Н2О                
CuSO4                

 

Установившиеся (постоянные) значения температуры воды (Т о) и раствора (Т р) используйте в расчетах изменения температуры по формуле:

D Т = Т р - Т о

Если в ходе измерений температура меняется определите D Т из графиков зависимости Т от времени t. Вид графиков показан на рис. 1.2.

Используйте масштаб 1 градус на 5 см и 1 мин на 2 см. Изменение температуры D T определите. Возможные варианты графиков имеют вид:

Рис. 1.2. Графики зависимости Т от времени t.

Величина D T определяется в середине температурного перепада между двумя экстраполированными прямыми, проведенными по экспериментальным точкам, измеренным до и после растворения соли.

Расчеты

· По известной величине теплового эффекта растворения калия хлорида D Н раств(KCl) =18,83 кДж/моль найдите постоянную калориметра К кл:

(1.1)

· Рассчитайте тепловые эффекты растворения CuSO4´ 5Н2О и CuSO4

(1.2)

где: m1 и m 2 - масса воды и соли соответственно, г; М - молярная масса соли, г/моль: С - удельная теплоемкость раствора, С = 4,18 Дж/(K×г).

· Определите тепловой эффект реакции образования кристаллогидрата сульфвата меди как разность тепловых эффектов реакций растворения безводной и водной солей сульфата меди:

D Н r = D Н раств(CuSO4) - D Н раств(CuSO4´ 5Н2О) (1.3)

· сделайте выводы по работе.

1.6. Контрольное задание

1.6.1. Определитесь, начиная с какого уровня можно говорить об отдельных частицах как о термодинамических системах.

а. атомы, молекулы; б. ассоциаты; в. агрегаты.

1.6.2. Соотношение теплоемкостей С р/ С v

а. больше 1; б. меньше 1.

1.6.3. Газ, находящийся в идеально эластичной оболочке расширяется в вакууме. Его объем за некоторый промежуток времени увеличился от V1 до V2, а давление упало от р1 до р2. Оцените, насколько полученная работа расширения газа Wр отличается от максимально возможной Wр max [9]:

а. Wр max - Wр = 0;

б. Wр max - Wр = р2 (V 2 - V 1);

в. Wр max - Wр =

1.6.4. Понятие теплоемкость, прежде всего, характеризует:

а. термодинамическую систему;

б. процесс.

1.6.5. Из определения энтальпии (U+ рV @ Н) следует, что в общем случае равенство U = Н:

а. не допускается; б. допускается.

1.6.6. В некоторых случаях энтальпию называют теплосодержанием. Соответствует ли это название физической сути понятия энтальпия.

а. Соответствует;

б. Не соответствует.

1.6.7. Применение закона Гесса:

а. ограничено областью типичных химических реакций;

б. распространяется на любые химические процессы (фазовые переходы, реакции и другие).

1.6.8. Расчет изменения энтальпии по энтальпиям сгорания веществ D Hf °, участвующих в реакции Fe3O4 + CО (г)® 3FeO + CО2 (г), протекающей при стандартных условиях следует выполнить по формуле:

а. D Hr ° = D Hf °(CО2) + D Hf °(FeO) - D Hf °(CО) - D Hf °(Fe3O4);

б. D Hr ° = D Hf °(Fe3O4) + D Hf °(CО) - 3D Hf °(FeO) - D Hf °(CО2);

в. D Hr ° = D Hf °(CО2) + 3D Hf °(FeO) - D Hf °(CО) - D Hf °(Fe3O4).

1.6.9. Каково значение (Н Т – Н° 298 ) для водяного пара при температуре равной 263 К и давлении 104 Па? [9]

а. (Н т – Н °298) > 0; б. (Н т – Н °298) < 0;

в. (Н т – Н °298) = 0.

1.6.10. Расположите в порядке увеличения энергетической ценности в расчете на грамм продукта: этиловый спирт (С2Н5ОН), глюкоза (С6Н10Н6), жиры (С57Н110Н6). Энтальпии образования примите равными (кДж): для спирта -227, глюкозы -1260, жира -781,4.

а. С2Н5ОН(ж), С6Н10Н6(т), С57Н110Н6(т);

б. С6Н10Н6(т), С57Н110Н6(т), С2Н5ОН(ж);

в. С57Н110Н6(т), С2Н5ОН(ж), С6Н10Н6(т).

1.6.11. Известно, что разность изобарных теплоемкостей можно задать следующим образом . Можно ли принять, что в общем случае эта разность:

а. положительна; б. может иметь любой знак.

1.6.12. Известно, что для необратимых процессов D S > Q/T. Можно ли на этом основании утверждать, что для таких процессов расчет величины D S невозможен.

а. Нельзя. б. Можно.

1.6.13. Для химических реакций, протекающих в конденсированных системах можно принять, что:

а. D G ¹ D А; б. D G» D А

1.6.14. Как изменится энергия Гельмгольца при изотермическом увеличении объема термодинамической системы, в случае перехода от изохорного процесса, происходящего при объеме V 1 к такому же процессу, протекающему в объеме V 2.

а. уменьшается; б. не изменяется;

в. увеличивается.

1.6.15. При смешивании идеальных газов при постоянной температуре не происходит изменение:

а. энтропии; б. энтальпии.

Вопросы

1. Стандартная энтальпия образования метилового спирта СН3ОН (ж) равна -238,7 кДж/моль. Напишите термохимическое уравнение реакции, к которой относится этот тепловой эффект.

2. При каких условиях изменение внутренней энергии может служить критерием направления процесса?

3. На основе известных значений стандартной энергии Гиббса для реакций окисления титана и кремния определите, возможно, или нет окисление титана, если его нагревание выполнять в тигле, содержащем SiO2.

4. Найдите тепловой эффект реакции 2C +2 H2 = C2H4, если известны тепловые эффекты D H следующих реакций:

C2H4 + H2 = C2H6; DH = -136, 95 кДж

C +O2 = CO2;D H = -393,51 кДж

C2H6 + 7/2О2 = 2CO2+ 3H2O(ж);D H = -1559,83 кДж

H2 + 0,5 O2 = H2O(ж); D H = -285,84 кДж

5. Выясните в каком направлении будут протекать следующие реакции:

BaCl2 (г) + Na2SO4 (p) = BaSO4(л) + 2NaCl(p)

NaCl(p) + KNO3(p) = NaNO3(p) + KCl (p)

В таблице представлены значенияD fG oдля соответствующих солей:

Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)